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2024年10月，我们通过系统综述过去50年单分子电子学（SME）的进展和SME面向人工智能时代的展望，以“From Molecular Electronics to Molecular Intelligence”为题在国际学术期刊《ACS Nano》上发表了综述性文章 (DOI: 10.1021/acsnano.4c10389)。01 论文简述1.分子电子学历史回顾分子电子学的开端单分子电子学——一个以操纵单个分子作为独立电子器件的学科，从1974年诞生起，便以极致的尺度（物质保持独特物理化学性质的最小... […]

研究进展近期，我们和兰州大学化学化工学院刘子桐教授团队合作，制备了首个单分子尺度的超分子晶体管。在潜在的单分子和超分子晶体管材料中，单分子尺度的π-π堆积超分子材料具有构型依赖的量子干涉效应，这一特性为通过精确控制超分子构型，从而实现基于相消量子干涉效应超分子晶体管的制备提供了可能。我们利用电化学门控-扫描隧穿裂结技术构建了基于噻吩-苯共聚寡聚物（TPCOs）超分子沟道的单分子电化学晶体管，并通过原位... […]

2022年12月，我们与中国科学院长春应用化学研究所李茂研究员课题组合作，采用电化学迭代合成方法制备了单一取向的聚合物结晶单层并研究了序列可控聚合物的导电性质。相关研究成果 “Composition and Sequence-Controlled Conductance of Crystalline Unimolecular Monolayers” 为题发表于国际学术期刊Science Advances上。01论文简述该工作成功地证明了同步电化学合成和结晶调控作为一种有效的方法可以最大限度抑制聚合物结构... […]

2023年5月，我们关于对层间传输的石墨烯异质结进行原子级精准氮掺杂调控的工作，以“Atomically well-defined nitrogen doping for cross-plane transport through graphene heterojunctions”为题发表在国际学术期刊Chemical Science上。01论文简述二维范德华异质结在保留传统二维材料原始优势的同时，还展示出了在电荷传输、催化、光电等方面更加独特的性能。对石墨烯进行氮掺杂能使其拥有可调谐的带隙，更加适用于各种电子电... […]

概述2023年3月，我们通过对具有多锚定位点的引达省并二噻吩衍生物分子进行机械调谐，实现了对单分子结具有不同量子干涉效应的电子输运通路的切换，相关研究成果以“Switching Quantum Interference in Single-Molecule Junctions by Mechanical Tuning”为题发表于国际学术期刊Angewandte Chemie International Edition上。论文简述分子电子学的初衷是在单分子尺度上创造功能性电子器件。通过改变电极间隙可以实现对分子结构型... […]

近期，我们对单分子尺度超分子电子器件的表征和应用进行了总结和展望，论文以“Characterization and Application of Supramolecular Junctions” 为题发表在国际学术期刊Angewandte Chemie International Edition上。论文简述单分子尺度的超分子电子学是融合分子电子学和超分子化学的重要前沿，它为制造超分子电子器件、推动电子器件小型化以及在分子水平理解分子间电子输运过程提供了一种新的研究途径。在该综述中，我们首先... […]

2023年3月，我们通过单分子电导原位监测甲酸脱氢酶催化过程，揭示单分子尺度下甲酸脱氢酶催化反应机理的工作，以“Catalytic cycle of formate dehydrogenase captured by single-molecule conductance”为题发表在国际学术期刊Nature Catalysis (DOI: 10.1038/s41929-023-00928-1) 上。01论文简述酶是生命体中一大类重要的行使催化功能的蛋白质机器。它们不仅为细胞代谢过程提供各种还原力和能量，也是生命活动信号调控中的接... […]

2022年11月，我们关于量子干涉效应在不同分子尺度中的保留和传递，以“Scaling of quantum interference from single molecules to molecular cages and their monolayers ”为题发表在国际学术期刊Proceedings of the National Academy of Sciences上。01论文简述量子干涉（Quantum interference）是量子系统最重要和最普遍的特征之一，以其对电子相位相干隧穿机制的调控实现对分子电子器件电学特性的有效操纵，为分子电子学领... […]

2022年8月，我们通过调控分子内氢键的量子干涉实现了对硝基苯爆炸物传感检测，相关研究成果以“Single-Molecule Tunneling Sensors for Nitrobenzene Explosives”为题发表于国际学术期刊Analytical Chemistry上，并被评选为当期封面论文。01论文简述该工作通过单分子尺度弱相互作用事件发生的概率来检测目标分析物随浓度的变化，进而探究单分子传感器的灵敏度。同时利用谱聚类算法对探针分子和自组装体信号进行分类，揭示了不... […]

2022年8月，我们关于单分子电子输运中Fano共振实验观测的工作，以“Fano Resonance in Single-molecule Junctions”为题发表在国际学术期刊Angewandte Chemie International Edition上。01论文简述Fano共振（法诺共振）是一种在物质科学和工程科学领域中能够产生非对称线型的基本散射共振现象，其独特线形来自于连续态散射波的振幅与离散态激发波的振幅之间的干涉，在非线性光学、分子原子物理和微纳电子学等领域都有重要的应用... […]