近期，我研究院杨扬副教授课题组发展了一种基于表界面物理化学方法，利用纳米间隔中的强电场实现分子电子器件的选择性构筑的新方法。相关研究成果以“Selective Fabrication of Single-Molecule Junctions by Interface Engineering”为题，发表于国际期刊Small (Small 2020, 16, 2004720. IF: 11.459)。
在分子电子学的研究中，如何将不同的功能分子选择性地集成到电路中的特定位点，是一个难点和热点问题。为了应对这一挑战，研究团队立足于此前关于金属电极表面的分子吸附方面的研究基础，发展了一种在混合溶液中选择性构筑单分子结的新方法。团队首先结合课题组发展的成结率分析技术，定量研究了在不同的外加电场作用下，具有不同锚定基团的单分子结的构筑成功率。研究发现，具有-SCH3锚定基团的单分子结成结概率对外加电场的响应趋势，迥异于其他三种采用不同锚定基团(SAc, -NH2, -PY)的单分子结。结合理论计算表明，单分子结在外加电场下的不同响应行为，来自于不同分子与电极界面之间不同的耦合强度。因此，利用这种不同的响应规律，研究团队通过控制外加电场的强弱，在具有不同锚定基团的分子的混合溶液中实现了单分子结的选择性构筑，并且还进一步实现了不同分子结之间的原位切换。
这种行之有效的单分子结构筑方式，为单分子器件的可控构筑和原位调控提供了新的思路，同时也可以作为一种研究分子与电极界面之间相互作用的平台，在表界面物理化学的研究中发挥一定的作用。
我研究院杨扬副教授为论文的通讯作者，我研究院2018级硕士生曾标峰为论文的第一作者。该工作获得了国家自然科学基金、科技部重点研发计划、福建省自然科学基金和厦门大学校长基金等项目的资助和支持。
Small 论文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202004720
发布：2021年01月07日 11:51
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