基于單個(gè)有機(jī)分子來(lái)構(gòu)筑電子器件為電子器件微型化提供潛在技術(shù)方案。在單分子器件中,電子在通過(guò)單分子器件中不同電輸運(yùn)通路時(shí)由于存在相位差而將出現(xiàn)增強(qiáng)或相消量子干涉效應(yīng),是在納米-亞納米尺度電子輸運(yùn)的獨(dú)特效應(yīng),為制備基于單分子尺度新奇量子效應(yīng)的新型高性能電子器件提供了重要機(jī)遇。
理性調(diào)控單分子電子器件的量子干涉效應(yīng)為該領(lǐng)域未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一。
廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院洪文晶教授課題組在單分子電子器件電輸運(yùn)的相消量子干涉效應(yīng)調(diào)控方向取得重要進(jìn)展,本研究發(fā)展了可集成電化學(xué)門控的單分子電子器件測(cè)試芯片技術(shù)和科學(xué)儀器方法。
在實(shí)驗(yàn)和理論兩個(gè)層面對(duì)具有相消量子干涉效應(yīng)的噻吩衍生物分子器件的電輸運(yùn)過(guò)程進(jìn)行了電化學(xué)調(diào)控研究。
從而首次在室溫下實(shí)現(xiàn)了對(duì)單分子電子器件中量子干涉效應(yīng)的反共振現(xiàn)象的直接觀測(cè)和調(diào)控,為制備基于量子干涉效應(yīng)的新型分子材料和器件提供了全新的設(shè)計(jì)思路和策略。
該研究充分展示了電化學(xué)調(diào)控技術(shù)在信息材料和器件領(lǐng)域的重要應(yīng)用潛力,也體現(xiàn)了我校固體表面物理化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在電化學(xué)研究和科學(xué)儀器研發(fā)領(lǐng)域的技術(shù)積累,以及面向科學(xué)前沿開(kāi)展交叉學(xué)科探索的研究特色。
該研究工作是在洪文晶教授、上海電力大學(xué)陳文博教授、英國(guó)蘭卡斯特大學(xué)Colin Lambert教授指導(dǎo)下完成的。
廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院博士生白杰和李曉慧為論文的共同第一作者,劉俊揚(yáng)副研究員、師佳副教授、研究生唐永翔、劉帥、黃曉娟、譚志冰和薩本棟微納研究院的楊楊副教授等也參與了研究工作。
田中群教授和毛秉偉教授為該工作提供了重要指導(dǎo)。
Bai J, Daaoub A, Sangtarash S, et al. Anti-resonance features of destructive quantum interference in single-molecule thiophene junctions achieved by electrochemical gating[J]. Nature Materials, 2019: 1.
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