洪文晶课题组：单分子电子学-非传统价键体系的量子干涉

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洪文晶教授和夏海平教授课题组在通过基于非传统价键体系的单分子器件的电输运中量子干涉效应研究领域取得重要突破。相关研究成果以“Multicenter Bonds Based Quantum Interference in the Charge Transport Through Single-Molecule Carborane Junctions”为题发表于“Angew. Chem. Int. Ed.”。

量子效应对于单分子器件的性能具有重要影响。近年来，作为纳米尺度的独特效应的单分子尺度量子干涉效应得到了高度关注，但是之前的大部分研究均是基于传统两中心-两电子的价键体系。在这些体系中，量子干涉效应被证明可以通过p键或s键的电荷输运所实现。而在这两种化学键之外，量子干涉是否存在以及如何存在是一个重要但一直未解决的科学问题。本工作通过单分子电导测量技术研究了基于三中心-两电子键的碳硼烷分子，首次在这一非传统价键体系观测到量子干涉效应，并发现这一体系表现出比传统价键体系更显著的量子干涉特征。本工作不仅拓展了具有量子干涉的分子体系丰富性，而且为非传统价键体系的量子干涉研究提供了重要参考。

该研究工作是在洪文晶教授与夏海平教授共同指导下完成的，第一作者为我院能源材料化学协同创新中心(iChEM)博士研究生唐淳，理论计算由iChEM博士研究生陈李珏完成，iChEM博士研究生陈志昕、华煜晖、博士后林禄春、研究生张珑漪、李国鹏、叶艺玲，本科生严哲伟、黄龙凤参与了部分工作，师佳副教授和刘俊扬副研究员参与了该研究工作的指导。该工作得到国家自然科学基金（21722305、21703188、21673195、U1705254），国家重点研发计划课题（2017YFA0204902）以及中国博士后面上基金（2017M622060）的资助以及固体表面物理化学国家重点实验室、能源材料化学协同创新中心的支持。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201904521

洪文晶，国家青年##、优青，福建省闽江学者特聘教授，厦门大学化学化工学院教授、院长助理、化学工程研究所所长。2007年和2009年分别于厦门大学和清华大学取得本科及硕士学位，2013年于瑞士伯尔尼大学获得荣誉等级博士学位，2014年至2015年在瑞士伯尔尼大学担任研究组长，2015年11月起在厦门大学化学化工学院全职工作。主要致力于单分子器件和单分子尺度的催化和组装研究，以及精密科学仪器、先进控制系统和人工智能的应用研发。自2008年以来，在Nat. Commun.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.等国际顶级期刊发表论文50余篇，并应邀作为通讯作者在Chem. Soc. Rev. 等期刊上发表综述4篇。

夏海平，厦门大学化学系教授。1964年出生于上海，1983年厦门大学化学系本科毕业，1986年厦大化学系高分子专业硕士毕业，之后留校任教。1995至1997年在香港科技大学从事访问研究。2004年入选教育部首批“新世纪优秀人才支持计划”。2009年获国家杰出青年基金资助。已发表学术论文150余篇。夏海平主要从事金属杂环化学研究。近年，其小组在Nature Chemistry和Nature Communications上报道了一个颠覆传统的全新芳香体系，该体系与传统芳香体系光电性能截然不同，具有广泛的应用前景。该工作引起了国内外广泛关注，成果入选2013年度“中国高校十大科技进展”。这次报告夏海平主要介绍了“碳龙”的合成方法、性能和反应性等三个方面的工作，并与在场师生就“碳龙化学”的机理、应用前景等方面进行了探讨。