利用單個分子構建電子器件有希望突破目前半導體器件微小化發(fā)展中的瓶頸，其中實現(xiàn)可控的單分子電子開關功能是驗證分子能否作為核心組件應用到電子器件中的關鍵步驟。

　　在國家自然科學基金(資助號: 21225311, 91333102, 21373014, 21190033, 91221202, 61321001)等的資助下，北京大學化學與分子工程學院郭雪峰課題組聯(lián)合美國賓夕法尼亞大學Abraham Nitzan教授課題組、北京大學信息科學技術學院徐洪起教授課題組及其他合作者于2016年6月17日在Science上發(fā)表了單分子器件研究領域的最新進展“Covalently bonded single-molecule junctions with stable and reversible photoswitched conductivity”(《通過共價鍵構筑的具有穩(wěn)定且可逆光開關導電性的單分子結》)，該文的核心內(nèi)容是利用二芳烯分子為功能中心、石墨烯為電極首次成功地實現(xiàn)了真實穩(wěn)定可控的單分子光電子開關效應研究的突破(圖1)。論文鏈接：

圖1 石墨烯–二芳烯單分子器件的示意圖

　　研究者們發(fā)展起來的碳基單分子器件結構提供了更堅實的單分子器件研究平臺，使得以前無法開展的工作成為可能，這將孕育著新的突破。

　　該項研究證明功能分子確實可以作為核心組件來構建電子回路，這是將功能分子應用到實用的電子器件邁出的重要一步，在未來高度集成的信息處理器、分子計算機和精準分子診斷技術等方面具有巨大的應用前景。Science同期的Perspective Article以“Designing a robust single-molecule switch: A single-molecule switch works at room temperature”為題對此工作發(fā)表了長篇評述(Science 2016,17, 1394)。