基于外电场操控的单分子与氧化石墨烯电子转移特性研究

项目名称： 基于外电场操控的单分子与氧化石墨烯电子转移特性研究

项目编号： No.11404200

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 秦成兵

作者单位： 山西大学

项目金额： 30万元

中文摘要： 单分子量子体系在量子信息处理和光量子器件中具有非常广泛的应用前景。电子转移作为单分子最重要的动力学过程之一已用于分子场效应管，量子存储器等。目前主要通过选取不同的聚合物基质来调节单分子电子转移，这种方法受聚合物与单分子之间势垒的随机分布影响，电子转移效率较低。本项目选取氧化石墨烯作为基质，利用氧化石墨烯具有表面官能团在外电场下发生可逆改变导致其能带发生位移的特性；选取永久电偶极矩几乎为零的SR染料单分子作为研究对象，提出通过外电场操控氧化石墨烯能带以实现提高SR单分子电子转移效率的研究方案。通过不同电场下氧化石墨烯表面SR单分子荧光强度，荧光寿命以及频谱变化，研究单分子与氧化石墨烯之间的相互作用，掌握外电场下单分子电子转移的特性，实现外电场对单分子电子转移的有效操控，把电子转移效率提高至90%以上，为研制基于氧化石墨烯和染料单分子的光量子器件奠定理论与技术基础。

中文关键词： 氧化石墨烯；单分子；量子点；电子转移；荧光

英文摘要： The single molecular quantum system has extensively applications in quantum information processing and optical quantum devices. As one of the most important dynamics of single molecule, the electron transfer has been used to established molecular field e

英文关键词： graphene oxide；single molecule；quantum dots；electron transfer；fluorescence