2021年3月,我博士论文工作的第四章内容,关于单分子结中通过空间电子输运和通过键电子输运相对组分精细调控的研究在线发表于国产化学旗舰期刊CCS Chemistry。

论文第一作者谭志冰博士
单个分子电子输运方式的调节是设计和制备分子电路的重点内容,一直是分子电子学领域研究的核心问题。针对这一方面的研究,本人所在课题组自主开发了单分子结电信号闪烁噪声的采集和分析方法,用以分析单分子结中电子通过键和通过空间的输运特性。我们与中科院化学所张德清研究员、兰州大学张浩力教授、刘子桐教授课题组合作,设计了一系列两侧接有不同芳环的吡咯并吡咯二酮(Diketopyrrolopyrrole, DPP)分子,通过对分子内DA作用强度的操纵有效调节了分子内电子的输运势垒,从而使电子的输运方式经历了从通过空间输运向通过键输运的转变。该工作首次关注了分子结中分子骨架的内部势垒,为实现单分子结中通过键和通过空间电输运的精准调控提供了有效方法。
谈及关于该工作发表的经验和感想,我觉得重要的有以下几点:
首先是合作,该工作有四个共同第一作者,跨了三个单位。我主要负责单分子电学表征及文章撰写,同学院的唐淳博士提供了噪声分析方法,并与我多次讨论文章思路,中科院北京化学所的姜文林博士负责所用分子合成,当时还在兰州大学陈力川博士负责了理论计算部分。每个人的贡献都是不可或缺的,在此我也向几位给力的合作小伙伴表示感谢,感谢大家的齐心协力,付出也终有回报。

论文共同第一作者(唐淳博士、谭志冰博士、陈力川博士)
其次是坚持打磨,记得第一次拿到文章所用的这个分子的时候,还是四年前。测试,计算,成文,历时两年。写作上,洪老师、中科院化学所张德清老师、刘子桐老师多次仔细修改,兰州大学张浩力老师也给了诸多宝贵意见。在我博士毕业答辩之时,各位评审专家也关注到了该部分内容,给了我许多指导建议。该工作最初投稿还在我博士毕业之前,投稿的过程并不顺利,最后接收时又过了近两年时光。经过四次送审,六次修改意见,中间一度彷徨。如今想来,文中数据越来越多,机理越发清晰,正是因为经历了这中间不断的打磨。
最重要的是支撑平台,总能想起给洪老师的邮件里写道,加入Pi-Lab团队应该是我学术生涯中最幸运的一件事。作为洪老师回国后招收的首批博士生,我有幸经历了实验室从无到有,再到初具规模的成长过程。团队里从智能控制、数据分析算法、硬件搭建、有机合成到理论计算等等方面,各路精英人马汇聚。课题组自主开发的单分子电学表征技术甚至已经开始领跑国际。
手握利刃才能披荆斩棘。大家共同的努力让团队成长,我们也逐渐有了更多更漂亮的研究工作。在此,我也向团队里的每一个小伙伴表示衷心的感谢。

Pi-lab全体成员