図1 原子スイッチの構造と動作原理

固体電解質電極(下側の電極)と金属電極(上側の電極)間の1ナノメートル程度の間隙において、金属クラスターの形成と消滅が制御される.
金属電極に負の電圧を印加すると、固体電解質電極表面から金属原子が析出、2つの電極間に金属クラスターが形成されてスイッチがオンとなる.金属電極に正の電圧を印加すると、析出した金属原子が固体電解質電極内に溶け込み、金属クラスターが消滅してスイッチがオフとなる.