本申请提供了一种具有拓扑纠缠结构的[2]索烃化合物和垂直单分子膜忆阻器。具有拓扑纠缠结构的[2]索烃化合物由两个互锁的大环分子组成,分别为含基团R2的环和含基团R1和R3的环,两个互锁的大环分子具有两个结合位点,能够通过栅调控驱动环状分子沿定环旋转。将上述具有拓扑纠缠结构的[2]索烃化合物应用于垂直单分子膜忆阻器,能够实现其高阻值与低阻值之间的转换调控。垂直单分子膜忆阻器包括自组装单分子膜层,自组装单分子膜层包括具有拓扑纠缠结构的[2]索烃化合物;该化合物中的基团与源极通过
化学键连接,含基团R1的环状结构与漏极之间存在范德华力作用,从而获得结构稳定的可通过栅极调控的垂直单分子膜忆阻器。