[发明专利]NOR逻辑门及其构建方法

权利要求书

1.一种NOR逻辑门，包括金纳米棒工作溶液、刻蚀液和2个逻辑输入；

所述金纳米棒工作溶液中含十六烷基三甲基溴化铵，所述金纳米棒的长径比为3.5～5.0；

所述刻蚀液含过氧化氢和碘离子；

所述2个逻辑输入中，第一逻辑输入为巯基-烷基-羧酸，其中烷基碳链长度为8～14，浓度为60μM；第二逻辑输入为巯基-烷基-胺或巯基-烷基-三甲基铵阳离子，其中烷基碳链长度为8～14，浓度为60μM；

所述逻辑门输出信号为最终溶液的颜色变化或纵向局域表面等离子体共振吸收波长变化；

所述最终溶液为所述金纳米棒工作溶液、刻蚀液和2个逻辑输入的混合物经刻蚀反应后的溶液。

2.根据权利要求1所述的NOR逻辑门，其特征在于，所述最终溶液的纵向局域表面等离子体共振吸收波长变化通过下述方法测量：

用光谱测量装置分别测量最终溶液中金纳米棒的纵向局域表面等离子体共振吸收波长λ_x和所述金纳米棒工作溶液的纵向局域表面等离子体共振吸收波长λ₀，两波长之差Δλ＝λ₀-λ_x，Δλ为最终溶液的纵向局域表面等离子体共振吸收波长波长变化，并作为逻辑门输出值的判据。

3.根据权利要求1所述的NOR逻辑门，其特征在于：

定义引入巯基-烷基-羧酸时第一逻辑输入值为1，不引入巯基-烷基-羧酸时第一逻辑输入值为0；

定义引入巯基-烷基-胺或巯基-烷基-三甲基铵阳离子时第二逻辑输入值为1，不引入巯基-烷基-胺或巯基-烷基-三甲基铵阳离子时第二逻辑输入值为0；

定义所述最终溶液颜色发生变化时，逻辑门输出值为1，不发生变化为0；

定义所述最终溶液中金纳米棒的纵向局域表面等离子体共振吸收波长变化大于或等于200nm时，逻辑门输出值为1，小于或等于10nm时为0。

4.根据权利要求1所述的NOR逻辑门，其特征在于：

第一逻辑输入值为0，且第二逻辑输入值为0时，逻辑门输出值为1；

第一逻辑输入值为0，且第二逻辑输入值为1时，逻辑门输出值为0；

第一逻辑输入值为1，且第二逻辑输入值为0时，逻辑门输出值为0；

第一逻辑输入值为1，且第二逻辑输入值为1时，逻辑门输出值为0。

5.一种权利要求1～4任意一项所述的NOR逻辑门构建方法，其特征在于，包括：常温下将金纳米棒工作溶液与2个逻辑输入混合，加入刻蚀液，摇匀后恒温环境下刻蚀，刻蚀完成后对最终溶液进行冷却，通过目视最终溶液的颜色是否改变而判断逻辑输出，还可以用光谱测量装置测量最终溶液中金纳米棒的纵向局域表面等离子体共振吸收波长λ_x，并与金纳米棒工作溶液的纵向局域表面等离子体共振吸收波长λ₀相比较，两者波长之差Δλ＝λ₀-λ_x，以Δλ作为该逻辑门输出值的判据；

所述金纳米棒工作溶液中含十六烷基三甲基溴化铵，所述金纳米棒的长径比为3.5～5.0；所述刻蚀液含过氧化氢和碘离子；

所述2个逻辑输入中，第一逻辑输入为巯基-烷基-羧酸，其中烷基碳链长度为8～14，浓度为60μM；第二逻辑输入为巯基-烷基-胺或巯基-烷基-三甲基铵阳离子，其中烷基碳链长度为8～14，浓度为60μM；

所述最终溶液为金纳米棒工作溶液、刻蚀液和2个逻辑输入的混合液经刻蚀后的溶液。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述恒温环境的温度为30～80℃。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述刻蚀时间为6～120min。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述刻蚀完成后，冷却时间为2～4min。