林锦亮，张雅敏，张浩力

兰州大学化学化工学院，功能有机分子化学国家重点实验室，特殊功能材料与结构设计教育部重点实验室，兰州 730000

1 引言

自从1974年Ratner等人提出分子整流器1以来，分子电子学引起了研究者的广泛关注2-5。因为单分子器件的尺寸极限可小至0.66 nm6，远小于现有的硅基电子器件，所以在器件微型化方面具有巨大的潜力。更重要的是，由于分子器件往往在小于10 nm的尺度范围内，故其输运性质受到各种量子效应的影响更为显著，因而表现出很多不同于传统器件的工作原理与器件性能，为科学家探索与验证新的科学发现提供了机遇。

由于传统的电子束光刻工艺不能满足单分子尺度电荷输运表征的需要，如何操纵单个分子，使其组装成功能纳米器件便成为了研究人员首先面对的挑战。为应对这一挑战，研究人员开发出了碳基分子结技术7、导电探针原子力显微（CPAFM）8,9、镓铟共晶（EGaIn）10等方法，用于单分子器件的构筑与测试。得益于理论物理和测试方法的发展，近年来，一系列新奇的物理现象得以在分子器件中被发现或得到应用，如量子干涉11,12、库仑阻塞13,14、负微分电导15、近藤效应16,17等。同时，一系列功能单分子器件如单分子传感器18,19、单分子热电器件20,21、单分子整流器22等也被设计并制备出来。这些成就的取得，离不开对分子结电荷输运的有效调控。因此，各种调控分子结电荷输运的刺激响应手段，例如静电场、磁场23、光照24、机械力25,26、化学刺激27等，对分子电子学的研究具有重要意义。……