近日，我院青年教师裴玮在单分子光电子学领域取得重要研究进展，相关研究成果以“Fully Reversible Photoelectronic Switching Enabled by Delocalized Excitons in a Single Superatom Junction”为题，在线发表于国际权威期刊《Journal of the American Chemical Society》。该研究为开发低功耗、超快响应、高开关比的分子级光电子器件提供了全新的材料平台与设计思路。

       该研究以“团簇”这一微观结构为核心研究对象。团簇是由数个至数千个原子、分子通过物理或化学相互作用形成的稳定聚集体，作为连接原子分子与宏观凝聚态物质的关键桥梁，其具备精确的原子排列结构，同时展现出显著的量子尺寸效应与类分子特性，是制备微型功能器件的理想材料体系。

       研究团队设计并构筑了一种具有“超原子构型”的合金团簇，当引入的内核杂原子与外围金笼产生强电子耦合时，会形成一种特殊的超原子结构，该结构可显著调控光激发下电子转移的能垒，从而优化器件性能。研究表明，具有18个价电子的该超原子团簇表现出明显的激子离域特征，并由此产生较大偶极矩。基于此，团队通过卤化物连接体将单团簇与金电极共价键合，成功制备出高性能单团簇结器件。该器件在仅0.50 V的低门压驱动下，即可实现完全可逆的光电导开关操作，其“开”“关”态电阻比高达104~ 105，展现出低功耗、快响应与高调控精度的综合优势。该研究不仅为发展高性能分子光电子开关提供了重要的理论依据，也为原子级精密制造技术的推进开辟了新路径。

       我院青年教师裴玮为论文第一作者，于雪克博士和华南师范大学周思教授为共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国博士后科学基金面上项目、江苏省青年基金等项目资助。