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                物理所等在单分子水平实现光幸运一分快3官网场和电场对器件最准幸运快三在线计划的调控

                2019-12-27 物理研究所
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                  偶氮ㄨ苯分子作为光致变色分子,在紫【外和可见光的照射下,可实现顺式与反式之间的相◤互转化。利用分子电路在单分子水平专业北京赛车7码技巧研究偶氮苯分子→的异构化,不仅能实时㊣观测单个分子对外界刺激的响应,研究其动力彩神88注册要邀请码学过程,同时也时时彩开奖结果有望实现单分子开关、单分子←存储器等应用,实现北京pk10走势图器件微型化♀。

                  最近,中国江苏快3开奖结果走势图院物理》研究所/北京凝聚态物理国家研←究中心SF10组博士生孟利楠在研究ぷ员孟胜和北京大学化学与分子工程学院教授郭雪峰的指一分快三投注技巧导下,与加拿大麦吉№尔大学郭鸿课题组、物理⌒ 所张广宇课题组等合作发现石墨烯基单分子器件中光场和〇电场能有效地调控单个偶氮苯分子↑的结构和输运性广东快三官网质,揭示了偶氮苯分子▃异构化的内在物理机制。相关成果发◇表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。

                  他们与合作者设计一分快三计划团队合成了以三联苯为主链、偶氮苯为侧链的分子,并在末【端修饰上氨基,通过酰胺键将分子连接在石墨烯电╲极之间(图1a)。该分子在反式与顺式两种不同的∴构象◆下不仅在分子结构上有较大的差异,而且偶极矩在沿主链方向●的投影也有很大的不同(图1b)。在单分子器〖件中,他们研究了偶北京pk十官网计划氮苯分子输运信号对偏压↙以及光照的响应。分子结构的变化会影响分子▼的轨道能级,进而通过电导的变化表现出⊙来。

                  研究发现偶氮苯分子在光场『或某一方向的电场下,会发生由反式到顺式〖的构象变化,即光/电场会诱导偶氮苯分子异构化(图2a,负向偏压)。结合理北京pk拾下载苹果论计算,他们发现由于¤反式与顺式一分快三开奖结构下偶氮苯分子沿⌒ 主链方向的偶极矩不同,因此□ 电场对分子能量的调控能力有差异。在某一个电场方向下,随着电场场强的⌒增加,偶氮苯分子顺式ξ结构与反式结构的能量差ΔE=Ec-Et 逐渐减小,继续增加电场彩神8app邀请码强度,顺式结构的能量就会低于反式结构的能量,顺式结构更加稳定。而在相∩反的电场方向下,顺式结构□ 与反式结构的能量差随着电场强度的增大而逐渐增〒大,反式结构始》终是最稳定的结构(图2c)。与此同时,他们还实现了在不同波长的光●照下偶氮苯分子⌒ 在反式与顺式之间的转换(图3)。

                  该工作不仅结Ψ 合实验和理论计算实现了光/电场对偶氮ω 苯分子构象的调控,是♀一种新型的“门电压”,同时可以通过分子结构调控实现单分子存储器⊙和单分子光开关。该江西快三投注平台研究成果以Side–Group Chemical Gating via Reversible Optical and Electric Control in a Single Molecule Transistor 为题发表◤在Nature Communications 10, 1450 (2019)上。

                  此外,孟胜课题组与国家纳☆米江苏快3开奖结果走势图中心戴庆、北京大学刘幸运快3平台开辉、国防全天北京pk10计划单双科技大学戴佳钰、芬兰阿尔托大学Sun Zhipei等团☆队合作,成功实现了完全由光波的电场诱●导的碳纳米管电子发∏射,获得超过40阶的极端非线性相干光电子发〗射源(图4)。实时电子动力学ξ模拟表明,与通常的场发射和多光】子激发过程不同,光子电场诱导↓价带电子通过隧穿直接发射,因而具ぷ有强相干性、高亮度、极『端非线性等特点。论文以Extreme nonlinear strong-field photoemission from carbon nanotubes 为题发表北京pk10官网在Nature Communications 10, 4891(2019)上。

                  这ㄨ些工作得到来自科技部、国家自然江苏快3开奖结果走势图基金委、北京市科委等基金的ω支持。

                图1. 石墨烯基单分子器〓件的结构示意图(a)及偶氮苯分子反式(trans)与顺式北京赛车开奖视频直播结构(cis)下偶极矩(b)。

                    图2. 电场诱导偶氮苯分子构象变化。a为不同温度下测试得到〗的IV曲线;b是实验得北京pk十最新计算方法到的高低电导态比例随偏∞压的变化(H为高电导∮态cis,L为低电导一分快三稳定计划态trans);c是计算得到的能量差随北京赛车官网app下载偏压的变化。

                图3. 偶氮苯分子在连续的光一分快三人工免费计划照条件下发生构①象变化。

                图4. 光波电场诱导的碳纳米管高阶非线性光↘电子发射。

                打印 责任编辑:叶瑞优
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