坐了近 10 年冷板凳，我终于把单个分子做成了开关

各人好，我叫郭雪峰，来自北京大学化学与分子工程学院。

我的事变与单分子电子学相干。分子各人都很认识，学化学的都离不开它；电子各人也传闻过，它属于物理。那么在它们两个配合构成的微观天下里，会降生什么样的新产品？我们可以或许让它们做些什么不行思议的工作？

我是怎么和单分子电子学这样一个各人听起来很科幻的规模结缘的呢？提及来，这也许是一段 " 冰雪奇缘 "。

小时辰我对物理和化学都很感乐趣，尤其亲爱化学。记得上中学时，有一天上完晚自习，回家路上溘然飘起了鹅毛大雪。我的老家在南边，那是我第一次见到冰雪。我其时很是欢快，细心地调查着精细的雪花，看着它飘落在温顺的手心，然后逐步地融化流淌。

当时我就好奇地问本身：水分子为什么这么变态，结冰后体积会变大？雪花由水分构成，为什么会泛起出这么多富厚多样的描摹？单个水分子到底在微观上面具有什么样的布局？

带着这些疑问，以及对北方冰雪的憧憬，我来到了北京，别离在北京师范大学化学学院攻读学士和硕士学位，在中科院化学所攻读博士学位。

当时我就开始计划合成各类小分子，在分子程度上面把它们组装成差异布局，看看会实现什么成果。

好比这张图片上面的轮烷分子，它可以制因素子呆板，也可以举办信息储存。

徐徐地，我打仗到了一个新的规模——单分子电子学。

分子电子学可以追溯到 1959 年费曼一场理想演讲——《在底部有很大的空间》。在演讲中他指出，" 我们为什么不能把计较机做小一点？好比导线的直径小到 10~100 个原子，电路小到几千个埃 "。在他看来，物理学纪律不解除用一个个原子制造物品的本领。

这些设法对平凡人来说其实是不行思议。各人知道，越小的对象越难制造，此刻手机和电脑内里的电子元件，尺寸已经到达了今朝技能的极限。在分子巨细上去制造这些元件，可以说是天方夜谭。

但在从此几十年，分子电子学开始敏捷成长。

20 世纪 70 年月，Ratner 传授初次从理论上提出了单分子整流器的假想。二十多年后的 1997 年，Science 杂志颁发了 Reed 传授等人成长起来的第一个丈量单分子导电性的尝试技能。

单分子电子学已经成长成为一门新兴的学科规模。在这个规模里，各人都有一个空想，那就是将单个分子制成光电子器件，乃至集成电路。也正是这样一个瑰丽的蓝图吸引了我，让我发生了浓重的乐趣，最终刻意投身到分子电子学的研究规模中。

然而，打破性的技能创新每每很是漫长又布满变数，任何一个偶尔的变乱都有也许阻碍它的成长。

2002 年，一件丑闻把单分子电子学拉入低谷——曾经的超等学术新星肖恩（Jan Hendrik Sch n）被发明文章造假和严峻的学术不端。不单他本身名望扫地，因为他曾持续颁发过单分子半导体研究，也给这个规模带来了极重一击。研究先驱们因此纷纷转变了偏向，单分子电子学陷入了低谷。

谁人时辰就有人奉劝我，你的研究规模其实是太难，可以思量换一个偏向。我信托我换了偏向之后也会做得很好，那到底是换个偏向照旧僵持？我的谜底是后者，由于我想把这件本身感乐趣的工作做到极致。

2004 年，我去美国哥伦比亚大学一个专门做单分子物性研究的纳米中心做博士后，打仗到了这一规模的顶级资源。

2007 年，我回到北大任教，便开始钻研和完美单分子器件制备的要害技能。

（编辑：河北网）

【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容!