物理化学学报 >> 2021, Vol. 37 >> Issue (12): 2005010.doi: 10.3866/PKU.WHXB202005010
收稿日期:
2020-05-05
录用日期:
2020-06-05
发布日期:
2020-06-16
通讯作者:
张浩力
E-mail:Haoli.zhang@lzu.edu.cn
作者简介:
张浩力,1994年本科毕业于兰州大学化学系,1999年获兰州大学理学博士学位。现为兰州大学化学化工学院教授、博士生导师。国家杰出青年基金获得者,入选科技部科技创新人才推进计划,中组部“万人计划”,英国皇家化学会会士(FRSC)等。主要研究方向为新型有机光电学材料与纳米器件
基金资助:
Jin-Liang Lin, Yamin Zhang, Hao-Li Zhang()
Received:
2020-05-05
Accepted:
2020-06-05
Published:
2020-06-16
Contact:
Hao-Li Zhang
E-mail:Haoli.zhang@lzu.edu.cn
About author:
Hao-Li Zhang, Email: Haoli.zhang@lzu.edu.cnSupported by:
摘要:
分子电子学旨在利用单个分子作为结构单元组装出功能电路以实现器件微型化。随着分子电子学的发展,各种功能器件被开发出来,很多独特的量子现象也被研究者所发现。这些突破得益于各种调控分子器件中电荷传输的刺激响应手段(例如静电场、磁场、光照、机械力和化学刺激)的运用。在众多调控方法中,利用静电场的调控方法以其独特的优势而备受关注,并且带来了许多新颖的发现。首先,和在所有电子器件中一样,静电场以非侵入的方式作用于单分子器件中。其次,不同于传统电子器件,在尺寸极小的单分子器件中施加电压可以产生极大的静电场,为调控电荷输运和催化单分子尺度化学反应等提供了必要条件。本文从常用的断裂结构筑技术展开介绍,总结静电场在调控分子-电极接触界面、分子构型和分子构象、单分子尺度化学反应、分子自旋态、分子氧化还原态、分子能级与电极能级等方面的应用。并对静电场调控在分子电子学领域内存在的一些挑战和潜在应用做了总结和展望。
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图11
(a) 在0.5 mol·L-1磷酸盐缓冲液,pH 3 (黑线)和pH 8 (灰线)中用5AQ5 SAM修饰的Au(111)表面在50 mV·s-1相对于Ag的循环伏安法;(b) 5AQ5在pH 3 (黑线)和pH 8 (灰线)时的栅极电势的演变96;(c)二茂铁化合物的结构(左),通过二茂铁分子在氧化态和还原态之间切换的电荷传输方案(右);(d)单分子的电导率与电势扫描的测量和模拟。(顶部)电导率与单个3C-Fc分子电势的关系:(右上方)离散的两级电导率,(中间上方)中间电导率和(左上方)电导随电势的连续变化。红色,蓝色和黑色代表不同的电位扫描。(下)用标准速率常数模拟电导与电势的关系99"
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