坐了近 10 年冷板凳，我终于把单个分子做成了开关

由于假如把这个分子放在溶液傍边，我们可以用紫外光和可见光去调控分子在开环、关环两种布局的可逆变革，从而实现开关的成果。

2007 年，我和我的相助者将两种 " 魔幻分子 " 接在碳纳米管的电极上，制备成了电子器件。

很遗憾，颠末多次实行，这些器件仅仅实现了单向的从低态到高态。也就是说，只能让分子从封锁到打开，不能让它从打开到封锁，没有实现可逆性。这样的功效对我们来说是当头一棒，随之而来的是情感的低沉和遗憾。

其后颠末多年的细心思索，我们以为题目在于电极。分子与电极间的强强彼此浸染影响到了分子原有的性子，以是分子失去了开环的手段。要想步伐改变分子的布局，才气办理题目。

以是，我们必需找到高效制备单分子器件的要领。

制备一个不变的单分子器件一向是单分子电子学规模的焦点挑衅。

打个例如，我们想要制备电极来丈量单分子原有的性子。在微观天下里，即即是纳米电极，它和单个分子之间的尺寸差别也堪比一栋大厦和一个乒乓球。用两栋大厦去丈量一个乒乓球的导电性，难度各人可想而知，会造成 " 测禁绝 " 的征象。

针对这些题目，我和我的相助者提出了操作碳纳米管和石墨烯为电极制备不变的单分子器件的打破性要领，然后再通过化学键将分子与电极相连。这样一来，就很好地办理了单分子器件制备难、不变性差的挑衅。

有了这个平台，我们又进一步计划了三种进级版的二芳烯分子，把它们接在石墨烯电极上制备光电子器件。然而很是遗憾，这些器件照旧只能单向地从低态到高态，没有实现可逆性，功效又一次地冲击到了我们。

这种刹时的但愿到扫兴，我们经验了三次，跌荡升沉，如同过山车一样让人难以遭受。坦诚地讲，当时我的神色也不免有颠簸和低沉。但我很快调解好了本身的状态，并勉励门生："我们已经实现了单向，假如过错峙接着做，别人也做不到。"

现实上，其时我照旧有点心虚，由于不知道继承僵持会不会乐成。可是我想，我们已经坐了五六年冷板凳，再坐几年也无妨。

门生信托了我，我们一路咬紧牙关，从失败中总结履历、说明缘故起因，通过度子工程学进一步改变分子，最终真的取得了重大打破。

从 2006 年到 2016 年，长达 10 年的时刻里，我们的团队历经艰苦，" 四渡赤水 " 攻陷难关，终于使得国际首例不变可控的单分子电子开关器件降生在中国。

图中就是我们制备的单分子电子开关。假如用紫外光照射，这个分子就会产生关环回响；假如用可见光照射，它又会打开。

2016 年 6 月 17 日，这项研究成就颁发在国际顶级学术期刊 Science 上面，这也是几十年来我国分子电子学规模的研究功效初次颁发在 Science 上。审稿人给了我们很高的评价：" 数据留下极其深刻的印象……在早年任何事变中从未见过数据云云详确、开关成果云云强盛的单分子器件。"

（编辑：湖南网）

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