[發明專利]一種基于局域陽離子調控的可逆單分子開關

在審

• 申請號: 202310058985.2
• 申請日: 2023-01-16
• 公開（公告）號: CN115955899A
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 王亞浩;鄭菊芳;童凌;周小順
• 申請（專利權）人: 浙江師范大學
• 主分類號: H10K99/00
• 分類號: H10K99/00;H10K71/00
• 代理公司: 北京盛詢知識產權代理有限公司 11901
• 代理人: 陳巍

1.一種基于局域陽離子調控的可逆單分子開關，其特征在于，基于電化學掃描隧道顯微鏡裂結技術，以金屬金為基底，以含有羧基的化合物為目標分子，通過控制電位改變界面雙電層中局域陽離子的分布，從而影響羧酸分子狀態，以此調節羧酸分子與金針尖的接觸作用，實現單分子開關；

所述電位為-0.5-0V。

2.根據權利要求1所述的基于局域陽離子調控的可逆單分子開關，其特征在于，所述陽離子包括Na⁺、K⁺、Ca²⁺或Mg²⁺。

3.根據權利要求1所述的基于局域陽離子調控的可逆單分子開關，其特征在于，所述金的純度≥99.999％。

4.一種如權利要求1-3任一項所述的基于局域陽離子調控的可逆單分子開關的制備方法，其特征在于，基于電化學掃描隧道顯微鏡裂結技術，以金屬金為基底，以含有羧基的化合物為目標分子，通過控制電位改變界面雙電層中局域陽離子的分布，從而影響組裝在金基底上的羧酸分子狀態，以此調節羧酸分子與金針尖的接觸作用，實現單分子開關；所述電位為-0.5-0V。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法具體如下：

在電解池底部安裝金基底，在掃描隧道顯微鏡的掃描頭上插入金針尖，以金基底為工作電極，以鉑為對電極和參比電極，將含有羧酸分子的溶液倒入電解池中，分別控制電位為-0.5V和0V，通過兩個電位間循環跳躍達到分子與金針尖間通斷路，實現穩定的單分子開關，即得到基于局域陽離子調控的可逆單分子開關。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，設置掃描隧道顯微鏡偏壓為50mV。

7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，電流值設定為8nA。

8.一種如權利要求1-3任一項所述的基于局域陽離子調控的可逆單分子開關在信息存儲、邏輯數據處理和信號處理中的應用。