光调控D-A型超分子体系的电输运性质研究

基本信息
批准号:21803061
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:26.00
负责人:王琳
学科分类:
依托单位:中国地质大学(北京)
批准年份:2018
结题年份:2021
起止时间:2019-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:鲁利梅,王彩萍,陈辰,武晓,张利凯
关键词:
扫描隧穿裂结技术单分子电导单分子电子学分子组装单分子器件
结项摘要

Supramolecular assemblies with a designable donor-acceptor (D-A) architecture have attracted much interest motivated by the technological potential in applications such as artificial photosynthesis, solar energy conversion and storage, and organic electronics. Understanding and controlling the electron transport properties of supramolecular systems at single-molecule level is important for the development of optoelectronic materials and molecular devices. Although electron transport through a single molecule has been extensively studied, only preliminary progress has been made for supramolecular systems. There are still many problems to be solved, such as the relationship between the structure and the electronic properties, and the optical modulation on supramolecular conductance. Based on our previous research on electronic characterization of single molecular junction, we are devoted to study the electron transport properties in light responsive D-A supramolecular systems utilizing scanning tunneling microscopy break junction (STM-BJ) technique. In this project, we will firstly improve our existing STM-BJ system and develop the optics unit for optical modulated electron transport experiment. Secondly, based on the study of a model molecule, we explore the possible mechanism for the photoconductance in supramolecular systems combining theoretical calculations. Additionally, we plan to construct a general rule about the influence of chemical structure and bridge properties on the photoconductance among different supramolecular systems, providing experimental and theoretical foundation for the design and construction of organic optoelectronic materials and devices.

D-A(Donor-Acceptor)型超分子可以实现高效率的光致电子转移,具有可设计的功能特性,在光合作用、太阳能电池和有机电子学等领域中受到广泛关注。利用基于单分子电导测量的电学方法研究超分子体系的电输运性质,有助于从分子水平理解光电现象。目前,单分子电输运性质研究已取得较好的发展,但超分子体系的研究尚处于起步阶段,仍有很多关键问题亟待解决,如:超分子结构与电输运性质的构效关系不够清晰,对超分子电导的光调控尚待实现等。本项目将以D-A型超分子为研究对象,通过扫描隧道显微镜裂结(STM-BJ)技术在单分子水平研究并调控超分子体系的电输运性质,力求解析光调控超分子电导的物理机制,并揭示组分化学结构和桥键性质影响超分子光电导的一般规律。本项目研究既是分子电子学的基本研究内容,又与超分子化学、材料科学等领域有着较强的学科交叉性,将有望为有机光电功能材料与器件的设计开发提供相应的科学基础。

项目摘要

理解芳香性有机分子化学结构和电子输运性质之间的构效关系,从而调控其电学性质,对未来设计和构筑单分子及超分子光电器件具有重要意义。项目研究组建立了高灵敏度且稳定可靠的扫描隧道显微镜断裂结(STM-BJ)装置,实现了在单分子尺度上对目标分子的电学性质进行原位表征;系统探究了取代基对三聚茚等芳香性分子量子干涉效应的影响,探究了分子-电极界面对于富勒烯类分子电导的影响规律,从单分子水平研究了具有含碳纳米管段内嵌金属富勒烯的电子输运性质,通过化学反应实现了对于单分子器件电导的原位调控,并结合理论计算解析了分子电子输运的规律和机理。进一步基于分子间弱相互作用构筑了组装型分子器件,研究了由给体(Donor)和受体(Acceptor)结构基元形成的超分子自组装体的电子输运行为。此外,还进一步构筑了规则且统一的图案化分子自组装线性阵列,研究了桥联结构对于分子自组装过程和晶体结构的影响机制,在纳米尺度上考察了线性阵列的光电性质。本项目为进一步在原子分子水平上开展有机光电器件的研究工作奠定基础。. 项目负责人以(共同)第一作者及通讯作者发表SCI论文3篇,包括J. Am. Chem. Soc.、ACS Appl. Mater. Interfaces、Chem. Comm.,并有项目研究成果近期被Angew. Chem. Int. Ed.接收(1篇),按期完成了各项研究任务。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
2

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

DOI:
发表时间:2018
3

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

DOI:10.11999/JEIT150995
发表时间:2016
4

端壁抽吸控制下攻角对压气机叶栅叶尖 泄漏流动的影响

端壁抽吸控制下攻角对压气机叶栅叶尖 泄漏流动的影响

DOI:
发表时间:2020
5

基于公众情感倾向的主题公园评价研究——以哈尔滨市伏尔加庄园为例

基于公众情感倾向的主题公园评价研究——以哈尔滨市伏尔加庄园为例

DOI:
发表时间:2022

王琳的其他基金

批准号:60272005
批准年份:2002
资助金额:22.00
项目类别:面上项目
批准号:39570828
批准年份:1995
资助金额:9.00
项目类别:面上项目
批准号:41807382
批准年份:2018
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81060204
批准年份:2010
资助金额:25.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:60871100
批准年份:2008
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:81200157
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51309247
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21607175
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10979045
批准年份:2009
资助金额:28.00
项目类别:联合基金项目
批准号:61573166
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:61271241
批准年份:2012
资助金额:76.00
项目类别:面上项目
批准号:71603033
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31502055
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81272985
批准年份:2012
资助金额:16.00
项目类别:面上项目
批准号:11572202
批准年份:2015
资助金额:46.00
项目类别:面上项目
批准号:51302088
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10802031
批准年份:2008
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51505384
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39170865
批准年份:1991
资助金额:3.00
项目类别:面上项目
批准号:81272559
批准年份:2012
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:81360360
批准年份:2013
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:21462052
批准年份:2014
资助金额:48.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81770560
批准年份:2017
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:81804053
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81801664
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61873167
批准年份:2018
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:81100348
批准年份:2011
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81273022
批准年份:2012
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:51904259
批准年份:2019
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81600675
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51705100
批准年份:2017
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51708337
批准年份:2017
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21605002
批准年份:2016
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61801210
批准年份:2018
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11675192
批准年份:2016
资助金额:78.00
项目类别:面上项目
批准号:81803197
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30871209
批准年份:2008
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:30400593
批准年份:2004
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81370512
批准年份:2013
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:11626043
批准年份:2016
资助金额:3.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:30771776
批准年份:2007
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:11172107
批准年份:2011
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:60972053
批准年份:2009
资助金额:31.00
项目类别:面上项目
批准号:11804071
批准年份:2018
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61872419
批准年份:2018
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:81873931
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:81800004
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61473189
批准年份:2014
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:71802202
批准年份:2018
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61671395
批准年份:2016
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:21107015
批准年份:2011
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41901137
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:91644213
批准年份:2016
资助金额:300.00
项目类别:重大研究计划
批准号:11305184
批准年份:2013
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11701391
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10205014
批准年份:2002
资助金额:15.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11901052
批准年份:2019
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81860423
批准年份:2018
资助金额:38.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:51909214
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30400346
批准年份:2004
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31771027
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81703405
批准年份:2017
资助金额:20.10
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11572133
批准年份:2015
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:11526146
批准年份:2015
资助金额:3.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:31900939
批准年份:2019
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30660184
批准年份:2006
资助金额:23.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81602157
批准年份:2016
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81904297
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41401224
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31502117
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31700099
批准年份:2017
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41575113
批准年份:2015
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:81902079
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81100307
批准年份:2011
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39900076
批准年份:1999
资助金额:12.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81660399
批准年份:2016
资助金额:37.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81802938
批准年份:2018
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:29572085
批准年份:1995
资助金额:8.00
项目类别:面上项目
批准号:61203105
批准年份:2012
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31601221
批准年份:2016
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30570339
批准年份:2005
资助金额:8.00
项目类别:面上项目
批准号:81273730
批准年份:2012
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:31200849
批准年份:2012
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31901994
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61104137
批准年份:2011
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81671904
批准年份:2016
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:81802699
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11175182
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:51172175
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:30370547
批准年份:2003
资助金额:19.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

功能化环糊精树型超分子光捕获体系的构筑与性质研究

批准号:21801063
批准年份:2018
负责人:刘国星
学科分类:B0110
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
2

分子电输运性质的理论和实验研究

批准号:10274044
批准年份:2002
负责人:王传奎
学科分类:A2003
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
3

高压下超巨磁电阻(CMR)材料的电输运性质的研究

批准号:10274099
批准年份:2002
负责人:禹日成
学科分类:A2003
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
4

原子、分子线量子体系输运性质的理论研究

批准号:10304002
批准年份:2003
负责人:杨中芹
学科分类:A2003
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目