科研进展丨祝贺蒋枫论文发表于Angew. Chem. Int. Ed./Congratulations to Feng Jiang for paper published on Angew. Chem. Int. Ed.

本课题组在构象转换调控量子干涉效应研究方面取得重要进展。利用单分子电学测量技术研究了甲氧基构象转换和取代位点改变对单分子结电荷输运过程的影响,并首次提出“单分子尺度水龙头”的概念。这一研究通过构象转换调节金属-分子-金属结的量子干涉效应,实现了对寡聚苯乙炔分子类体系将近一个数量级的电导调控。相关研究成果以“Turning the Tap: Conformational Control of Quantum Interference to Modulate Single Molecule Conductance”为题发表于Wiley出版社旗下刊物《Angewandte Chemie International Edition》(DOI:10.1002/anie.201909461)

量子干涉效应的研究对设计具有量子效应的新型单分子器件具有重要意义,而现阶段对量子干涉的调控研究主要集中于锚定基团的调控、杂原子位点调控和共轭分子骨架调控等策略,但是这些调控策略会破坏原有分子结构的完整性,并且使设计过程变得非常复杂,因此如何发展一种更为简便、可行的调控量子干涉效应策略是现阶段分子电子学发展的重要挑战之一。针对上述问题,厦门大学洪文晶教授与英国Lancaster University的ColinJ.Lambert教授以及澳大利亚University of Western Australia的PaulJ.Low教授合作,借助实验室自主研发的具有飞安级电学测量精度和亚纳米级位移控制灵敏度的单分子电学测量技术,开展了基于甲氧基取代的寡聚苯乙炔分子体系的量子干涉效应研究。

这一跨学科合作在单分子电子学领域取得了重要进展,在国际上首创了利用“单分子尺度水龙头”策略调控量子干涉效应,验证了通过构象转换效应调控分子器件量子干涉的可行性,使单分子电导实现了接近一个数量级的调控尺度。这种简便、可行的调控策略为单分子尺度下量子干涉研究提供了重要参考,并为未来分子器件的设计和分子材料的制备提供了一种全新的思路。该工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、厦门大学校长基金等项目的资助,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等平台支持。

论文链接地址:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.201909461