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以石墨烯為電極北大研發全球首個穩定單分子開關器件

作者：中國科學院成都有機化學有限公司來源：http://m.sikpqwc.cn 日期：2017-03-01 13:24:44

日前，北京大學北京分子科學國家實驗室郭雪峰研究組原創性地發展了以石墨烯為電極、通過共價鍵連接的穩定單分子器件的關鍵制備方法，解決了單分子器件制備難、穩定性差的難題。

利用單分子構建電子器件對突破目前半導體器件微小化發展的瓶頸意義重大。實現可控的單分子電子開關功能是驗證分子能否作為核心組件應用到電子器件中的關鍵。

自20世紀70年代以來，設計構筑穩定可控的單分子器件，探索其與微電子工藝的兼容性，并獲得真正意義上的分子電子開關，在當代納米電子學研究中具有重大的科學意義。

在此基礎上，他們與電子學系徐洪起研究組以及美國賓夕法尼亞大學Abraham Nitzan等合作，通過功能導向的分子工程學成功地克服了二芳烯分子與石墨烯電極間強耦合作用的核心挑戰性問題，從而突破性地構建了一類全可逆的光誘導和電場誘導的雙模式單分子光電子器件。這項研究工作使得在中國誕生了世界首例真實穩定可控的單分子電子開關器件。

石墨烯電極和二芳烯分子穩定的碳骨架以及牢固的分子/電極間共價鍵鏈接方式使這些單分子開關器件具有空前的開關精度、穩定性和可重現性，在未來高度集成的信息處理器、分子計算機和精準分子診斷技術等方面具有巨大的應用前景。

相關研究論文發表在2016年6月17日《科學》（Science[352（6292）:1443-1445]）上。《科學》同期配發評述文章認為：“該研究展示了在納米尺度上對物質的精致控制”

來源：中國科技網

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