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单分子电子学:单分子器件的光诱导质子转移研究取得新进展

         近日,iChEM研究人员、厦门大学化学化工学院洪文晶教授课题组在单分子器件的光诱导质子转移方面取得重要进展。相关成果“Light-driven reversible intermolecular proton transfer in single-molecule Junction”于近日发表在《德国应用化学》(Angew。 Chem。 Int。 Ed。, DOI: 10。1002/anie。201813137)。

 

 

 

        单分子器件的功能化为电子器件的微型化提供了新的机遇,而光敏分子因其可调控性和高响应速度而引起了科研人员的广泛关注。然而,光敏分子目前主要是基于偶氮苯螺吡喃、二芳基乙烃这些分子单元种类相对有限,难以满足光敏器件发展的需求。

        针对这一挑战,洪文晶教授课题组与中科院化学所张德清研究员课题组合作,通过光诱导质子转移策略在单分子尺度下实现了非光敏分子的光调控,由此构筑了高度可逆且开关比达到一个数量级的单分子光开关。利用该策略实现的双调控特征,该研究还制备了两类单分子逻辑门并验证其可行性,从而为新型光敏分子器件的设计和制备提供了新的思路。

        该研究工作是在厦门大学化学化工学院洪文晶教授、肖宗源副教授,中科院化学所张德清研究员及刘子桐副研究员指导下完成的。厦门大学化学化工学院2017级硕士研究生蔡淑柠、2014级博士生邓文婷(已毕业)为共同第一作者,刘俊扬副研究员、师佳副教授、研究生黄飞飞、陈李珏、唐淳、李瑞豪、龙世川、谭志冰,本科生何文翔参与了研究工作。该工作得到科技部重点研发计划课题(2017YFA0204902)、国家自然科学基金委优秀青年科学基金等项目(21722305、21673195、21703188、21503179、21490573、21790360)、中科院青年创新促进会(015024)的资助,以及固体表面物理化学国家重点实验室、能源材料化学协同创新中心的大力支持。

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