这种新方法使研究人员能够创造出比以往所有设计都高出50倍的分子二极管。哥伦比亚大学工程学院的研究团队成为世界上第一个制造出单分子二极管的人，为纳米级器件的实际技术应用铺平了道路。
我们的新方法创造了一个具有高(>250)整流和高“开”电流(~ 0.1微安)的单分子二极管。
Latha Venkataraman.
哥伦比亚工程应用物理副教授
“长期以来，在纳米科学中，构建一种活性元素只有单个分子的设备一直是一个诱人的梦想。欧洲杯线上买球这个目标，自从1974年Aviram和Ratner的开创性论文开始以来，就一直是分子电子学的‘圣杯’，代表了电子设备功能小型化的最终实现。”
电子器件的小型化的增加使分子电子的领域比以往更重要，单分子代表着小型化的最终限制。
Arieh Aviram和Mark Ratner首先提出了开发单分子二极管的概念。根据他们1974年的开创性论文，分子有可能表现得像整流器，只在一个方向导电。
自1974年以来，分子的电荷输运性质已经被世界各地的研究人员所研究。已经证明，将单分子连接到金属电极上(单分子结)可以制造出一系列电路元件，如晶体管、开关、电阻甚至二极管。在分子结的电导特性中也可以清楚地观察到干涉等量子力学效应。
二极管的结构必须不对称。在一个方向上流动的电力经历的环境必须与流动相反方向的电力经历的不同。结果，已经设计了具有不对称结构的分子以产生单分子二极管。
虽然这种不对称的分子确实显示出一些类似二极管的特性，但它们并不是有效的。
布莱恩Capozzi
哥伦比亚工程和纸张的铅学生
“设计精心设计的二极管应该只允许电流在一个方向上流动 - ”在“方向上 - 它应该允许大量电流沿这种方向流动。不对称的分子设计通常患有“ON”和“OFF”方向上的极低电流，并且两者中的电流比的比率通常是低的。理想情况下，“在”电流“的比率”关闭“电流，整流比应该非常高。”
在分子交界处创造环境不对称是Venkataraman的焦点点和她的合作者，以解决非对称分子设计所涉及的问题。
这种环境不对称性是由研究人员使用一种简单的技术创造出来的，在这种技术中，活性分子被离子溶液包围，并通过不同尺寸的金金属电极与之接触。
这种新方法产生了一个整流比高达250的单分子二极管，是以前设计的50倍。该设备有超过0.1µA的“开”电流，这是一个高得多的电流，可以通过一个单一的分子。此外，这种创新技术的容易实施意味着它适用于所有类型的纳米尺度器件，包括由石墨烯电极制成的器件。
“能够设计分子电路，使用化学和物理学的概念来设计，并使其具有功能性的概念，”Venkataraman说。
长度尺度是如此之小，以至于量子力学效应绝对是该设备的一个关键方面。所以，能够创造出你永远无法亲眼看到的东西，并按照预期行动，这确实是一种胜利。
Latha Venkataraman.
哥伦比亚工程应用物理副教授
目前，Venkataraman和她的研究团队在哥伦比亚工程致力于理解基本物理学，使其创新和使用新的分子系统改善整治比率。
研究结果已发表于5月25日问题杂志的刊物中，题为题为“通过环境控制具有高开关比率的单分子二极管”．