基于全量程范围的STM裂结技术应用于芳香性对单分子结电子输运影响研究

Aromatic molecule with good delocalized and various structures has received much attention, for its potential application in the molecular device. In particular, the systemic investigation of influence of aromaticity on electron transport of single-molecule junction can help to understand the theory of electron transport and design the molecular electronic devices. There is rather few reports on the influence of aromativity on single molecule conductance，which limits further understand the role of aromativity on electron transport. In this project, molecules with various aromativity will be designed, while STM-BJ setup with full range scale amplifier will be developed, and this setup can measure the single-molecule conductance easily, quickly and objectively. The influence of aromativity on single molecule conductance will be investigated, and then the role of electrodes and electrochemical gating effect on electron transport of aromatic molecule will also be carried out. The influence of aromativity on single molecule conductance will be explained by combining the experimental and theoretical results. This work will help to design suitable molecular device upon the deeply understand the role of aromativity in single-molecule junctions, and also contribute to the development of molecular electronics.

芳香性分子因其多变的结构和较优的电子离域特性，可用于各种分子电子器件的制作，是当前研究重点对象。系统研究分子芳香性如何影响单分子结的电子输运性质，将有助于加深理解电子输运理论和优化设计分子电子器件。目前对于分子芳香性如何影响单分子电导的研究极其有限，芳香性的大小在电子输运中的作用尚不明确。本项目拟进一步完善申请者新发展的简便、快速和客观的全量程范围的单分子电学输运测量平台，设计一系列具备不同芳香性的分子；利用该测量平台系统研究这些分子中芳香性对单分子结电导的影响，并探究各种电极材料对不同芳香性分子电子输运的影响规律；同时，研究不同芳香性分子在电化学调控下对电子输运的影响；结合理论分析，进一步解释分子芳香性影响单分子电子输运的机理。本项目的开展将为分子电子器件的设计提供指导，为分子电子学的发展提供实验和理论依据。

芳香性分子因其多变的结构和较优的电子离域特性，可用于各种分子电子器件的制作，是当前研究重点对象。系统研究分子芳香性如何影响单分子结的电子输运性质，将有助于加深理解电子输运理论和优化设计分子电子器件。目前对于分子芳香性如何影响单分子电导的研究极其有限，芳香性的大小在电子输运中的作用尚不明确。本项目进一步完善了申请者新发展的简便、快速和客观的全量程范围的单分子电学输运测量平台，并设计了一系列具备不同芳香性的分子；利用该测量平台系统研究了芳香性对单分子结电导的影响，并探究各种电极材料对不同芳香性分子电子输运的影响规律；同时，研究不同芳香性分子在电化学调控下对电子输运的影响；结合理论分析，进一步解释分子芳香性影响单分子电子输运的机理。同时，也对量子干涉分子进行了电控研究，并发展了新颖的离子浓度调控单分子电子输运；通过研究不同结构对分子电子输运的影响，进一步揭示了分子结构在电子输运中的重要影响。本项目的开展将为分子电子器件的设计提供指导，为分子电子学的发展提供实验和理论依据。