與金屬制成的分子結相比，由于石墨烯與功能分子之間的界面耦合較弱以及石墨烯零帶隙的優勢，石墨烯電極具有更強的電荷轉移能力。

作者還在《石墨烯：超導天賦正在爆發，有望應用于分子電子器件！》 “文章中介紹石墨烯有望用于分子電子元件，研究人員強調：

“總的來說，由于石墨烯表面可以結合各種類型的物理分子，因此這項研究可以促進具有新穎功能的基于石墨烯的分子電子元件的開發。”

創新

近期，石墨烯分子電子學研究取得新突破。 來自意大利錫耶納學院和法國國家化學實驗室（NPL）的研究人員組成的國際研究小組開發了一種新方法，可進一步擴展新一代石墨烯分子電子元件的性能。 該研究發表在《科學進展》雜志上。

研究人員在高溫下表征了基于石墨的分子電子學，表明分子可以共價連接到機械穩定的石墨烯基體上，使其成為下一代分子電子學的理想候選者。

（圖片來源：/德國德累斯頓學院）

這項研究的結果將帶來更小、更高性能的組件。 同時，還將帶來分子傳感、柔性電子、能量轉換與存儲、內阻標準穩健檢測裝置等一系列應用。

技術

正如作者上面介紹的，納米分子電子學旨在通過使用單個分子作為電子元件的結構單元來提高電子元件的功能性。 因此，這將進一步促進元件的大型化和可控性。

然而，目前該領域技術進步的主要障礙之一是：

缺少的是分子和金屬之間的穩定連接，使它們能夠在仍然提供可重現結果的溫度下運行。

正是因為這個障礙，研究人員想到了使用石墨烯。 除了出色的機械穩定性之外，石墨烯還具有優異的導電性和導熱性。

來自法國斯特拉斯堡研究所的實驗專家團隊以及來自美國國家數學實驗室（NPL）和西班牙巴斯克科學院（UPV/EHU）的理論專家團隊與臺灣中央研究院合作開發了這種多層石墨烯基于分子電子元件可以縮小到單分子極限。

這項研究代表了基于石墨烯的分子電子元件開發的重要進展，該元件在分子和石墨烯之間具有可重現的共價鍵特性（盡管在溫度條件下），從而突破了現有造幣金屬材料的技術限制。

石墨烯基電子元件對特殊分子具有吸附作用，使元件具有特殊功能，主要是通過改變其電阻。 此外，很難將整個裝置的特性與單個分子的吸附特性關聯起來。 由于這些數字是平均的，因此從石墨烯表面看不到大的變化。

博士和博士學位。 來自德國德累斯頓學院物理系的研究人員，在單個分子連接到石墨或多層石墨烯電極的情況下，使用獨特的低噪聲實驗技術來檢測和剖析這種分子間的變化。

由 Ivan 博士（NPL）和博士進行的理論計算指導。 （UPV/EHU），研究表明這些石墨表面變化非常小，位于石墨烯頂部的分子物理接觸的特性會影響單分子電子元件。 博士說：

“我們發現，通過仔細設計石墨烯基材料中分子的物理接觸，我們可以調整它們的功能。單分子電極表明，實際上可以通過改變每個分子的物理接觸的特性來切換電壓檢測的方向。分子。”

價值

對于這項創新研究的價值，博士。 總結：

“我們相信這項研究代表了分子電子元件實際發展的重要一步，但我們希望通過溫度穩定的物理結合，研究領域的方向將發生重大改變。”

這項研究還幫助從事電催化和能量轉換研究的研究人員在實驗系統中設計石墨烯/分子插座，以提高催化劑或設備的效率。

參考

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【2】.-.，：10.1126/。

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