分子尺度体系中的电子输运、电荷转移是众多宏观输运现象的本质过程,其中对非弹性电子输运机制的研究在信息等领域都具有重要的潜在应用价值。在本项目中,我们利用扫描隧道显微镜对单分子体系的弹性与非弹性电子输运性质研究,着重研究隧道结中单分子及其耦合体系中的非弹性电子输运过程中可能存在的新效应,探索与单分子电子自旋、振动模式等相关的非弹性电子输运过程及其机制,实现对非弹性性电子激发的单分子电子态的操纵与性能调控。3年来课题组主要在以下5个方面取得了实质性的进展1、设计并实现了基于弹性与非弹性电子隧穿的双功能集成的单分子器件;2、TiO2表面分子体系的催化性质研究取得一系列进展;3、发现并实现源于局域等离激元共振激发的非同寻常的分子上转换电致发光及其光谱线形调控;4、实现一维电荷密度波拓扑孤子激发态的原子尺度表征;5、实现功能分子自组装单层膜结构控制;6、深入理解了非弹性电子隧穿激发中的随机性。我们的研究结果对深入研究与非弹性电子隧穿相关的单分子电子输运及激发、电荷分离与复合、自旋翻转等过程,并进而实现基于分子的功能量子器件具有重要的科学意义。
英文主题词Scanning tunneling microscopy;inelastic electron tunneling;electron transport;single molecules