元素百科为您介绍：北京大学郭雪峰研究小组与中外科学家合作，以二芳烯分子为功能中心，石墨烯为电极，实现可逆单分子光电子开关设备的建设，并申请发明专利。这些结果最近发表在《科学》中。
电子器件的分子构造
利用单分子构建电子设备有望突破半导体设备微小化发展的瓶颈，实现可控单分子电子开关功能是验证分子能否作为核心组件应用于电子设备的关键步骤。
然而，在过去的20年里，分子开关中只有少数单分子光开关设备的研究只能实现单向开关功能，如何获得真正的分子电子开关存在着巨大的挑战。
单分子电子开关器件的诞生
以郭雪峰为代表的研究人员通过理论模拟预测和分子工程设计，进一步引入二芳烯功能中心和石墨烯电极之间的关键亚甲基团，研究结果一致表明，新系统实现了分子和电极之间的界面耦合优化，突破了一种可逆光诱导和电场诱导的双模式单分子光电子设备。石墨烯电极与二芳烯分子之间稳定的碳骨架和牢固的分子/电极共价键链接使这些单分子开关设备具有前所未有的开关精度、稳定性和可重现性，在未来高度集成的信息处理器、分子计算机和准确的分子诊断技术方面具有巨大的应用前景。
本研究在中国诞生了世界上第一个真实、稳定、可控的单分子电子开关设备。此外，郭雪峰等人的研究证明，功能分子确实可以作为构建电子电路的核心组件，这是将功能分子应用于实用电子设备的重要一步。
