我院洪文晶教授应Angewandte Chemie期刊的邀请，对单分子尺度超分子电子器件的研究进展进行了总结和展望，相关论文以“Characterization and Application of Supramolecular Junctions” 为题于近日在线发表（Angew. Chem. Int. Ed., 2023, DOI: 10.1002/anie.202216819）。
单分子尺度的超分子电子学是融合分子电子学和超分子化学的重要前沿，为制造超分子电子器件，推动电子器件小型化，及在分子水平理解分子间电子输运过程提供了一种新的研究途径，其主要挑战在于如何制备并操纵由分子间相互作用力构筑的单个超分子电子组件。经过近半个世纪的发展，单分子电子学不仅为研究单分子尺度新奇的物理化学过程提供了可能，也为探索分子间电荷传输、分子组装甚至超分子组装动力学提供了一个独特的平台。该综述系统地介绍了分子电子学领域中超分子电子学方向的实验研究进展及应用，并重点对几种典型的非共价相互作用，包括π-π相互作用、氢键、主客体相互作用和σ-σ相互作用的电子输运性能、调控及应用进行了系统总结和探讨。论文最后对发展多维超分子电子器件表征技术和挖掘超分子体系新量子现象的发展趋势及面临的挑战进行了展望。
基于单分子电学表征的超分子电子学研究是洪文晶教授回国之后在厦门大学开辟的新研究方向，在过去几年里，课题组在该领域取得了一系列引领性的研究成果：发现弱相互作用具有与共价键相当甚至更强的电子输运能力（Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 12393；Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 3280）；并先后揭示了分子间π-π相互作用中的电场效应（J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 19101）、量子干涉效应（J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 15689）与电机械性能（Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 67, e202200191）；基于对单分子尺度分子间相互作用的理解，洪文晶教授课题组发展了基于π-π相互作用的原子级精度全碳电子器件构筑策略（Nat. Commun. 2019, 10, 1748；Sci. Adv. 2020, 6, eaba6714），并将该作用应用于单分子传感器（ACS Sens. 2021, 6, 461；Anal. Chem. 2022, 94, 12042）；在上述研究工作的基础上，洪文晶教授课题组近期首次获得了非共轭分子之间存在σ-σ相互作用的实验证据（Nat. Chem. 2022, 14, 1158）。
该论文在洪文晶教授指导下完成，第一作者为我院博士后李晓慧，2021级硕士研究生葛文慧、郭殊涵及材料学院副教授白杰参与了论文撰写等相关工作。该论文得到国家自然科学基金（22250003, 21722305, 21673195, 22002130, 22003052）、国家重点研发计划（2017YFA0204902）、中国博士后科学基金会（2020M671934）和中央高校基本科研业务费专项资金（20720200068）的资助，也得到了固体表面物理化学国家重点实验室、嘉庚创新实验室的支持。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202216819
图文来源：https://chem.xmu.edu.cn/info/1274/17864.htm