单分子的电子结构测定和电导测量,无疑是单分子输运性质相关问题的研究重点。本项目研究内容将集中在利用扫描隧道显微镜对单分子体系的电子输运性质研究,着重研究单分子与衬底和电极的相互作用机制以及在电子输运过程中可能存在的新效应,同时探索特殊分子的电子自旋极化对输运的影响,结合理论分析,理解单分子的电子与电极等相互作用及对电子隧穿输运的影响,探索可能存在的新现象和新效应。研究将从以下四方面开展:(1)材料制备和选择我们将利用我们已掌握的关于单分子合成技术,选择并合成具有特定结构的分子;(2)利用扫描隧道显微镜研究具有不同电子结构的单分子进行电子输运性质的研究,重点将集中在它们与电极和衬底相互作用,以及隧道结参数的调整等方面;(3)选择具有特定自旋电子结构的单分子,进行自旋相关的输运性质的研究;(4) 结合理论计算和分析,对实验结果进行模拟。
单分子的电子结构测定和电导测量,无疑是单分子输运性质相关问题的研究重点。本项目研究内容集中在利用扫描隧道显微镜对单分子体系的电子输运性质研究,着重研究单分子与衬底和电极的相互作用机制以及在电子输运过程中可能存在的新效应,同时探索特殊分子的电子自旋极化对输运的影响,结合理论分析,理解单分子的电子与电极等相互作用及对电子隧穿输运的影响,探索可能存在的新现象和新效应。在本项目资助下,研究工作在如下方面取得了实质性进展(1) 通过掺杂、接合、耦合等途径设计并实现了基于单分子的负微分电阻和整流器件;(2) 利用单分子选键化学方法实现了单分子自旋态控制并研究了单分子近藤效应;(3) 研究了功能分子二维自组装单层膜结构,并发现了一种新颖的二维分子手性现象- - 二维分子手性准分离。(4)成功制备新型零维金属-半导体复合纳米颗粒Au@CdSe,并研究了其电子输运性质;(5) 探索并新型二维单分子材料碳片的制备、电子输运性质,以及作为电子学器件的应用基础。这一系列成果为从单个分子层次上设计并构建基于新型纳米结构的电子学器件并进而探索新的电子输运效应提供了思路。