1996年起，宋延林博士等基于不同于国外研究思路的材料设计思想，从分子设计的角度出发, 设计合成一系列有特色的有机功能分子体系作为信息存储介质，先后与中科院物理所高鸿钧博士、北京大学电子系薛增泉教授等合作, 利用扫描探针实现纳米乃至分子尺度上的信息存储，其信息存储密度比国外同期报道的材料高1-2个数量级，在国内外引起广泛关注。前期研究成果曾分别入选“1997年中国十大科技进展”和“2001年中国基础研究十大科技进展”。

化学所科研人员在此前研究的基础上，设计合成了具有强电子给体和电子受体、物理化学性质稳定的有机分子N,N-Dimethyl-N’-(3-nitrobenzylidene)-p-phenylenediamine(DMNBPDA)并培养了其单晶；系统研究了DMNBPDA的薄膜生长特性, 并成功地在高定向裂解石墨（HOPG）的表面制备出规整排列的单分子膜，利用AFM和STM观测到该薄膜的分子图像；通过在STM针尖和HOPG衬底之间施加电压脉冲的方法，在DMNBPDA薄膜上实现纳米尺寸信息点的写入，信息点平均直径达1.1nm, 对应信息存储密度>10¹³bits/cm²，并具有信息存储薄膜表面信息存储区域具有低阻抗，而非存储区域是高阻抗，该结果具有良好的重复性和稳定性。他们还用杂化HF/DFT 理论(Hybrid Hartree-Fock/density-functional-theory )计算了DMNBPDA 分子间电荷转移的可能性，为研究存储机理提供了理论依据。