在单分子尺度实现光照对电导的可逆精确调控，是有机光电功能材料和分子电子学领域的重要前沿挑战。近日，我校化学与分子工程学院田禾院士团队在激发态分子内质子转移（ESIPT）与量子干涉（QI）协同调控机制方面取得重要突破，成功构建了可实现双向光电导调制的高性能单分子光电导器件。相关研究成果以“Bidirectional Single-Molecule Photoconductors Based on ESIPT”为题发表于《美国化学会志》（J. Am. Chem. Soc., 2025, DOI: 10.1021/jacs.5c09546）。

  传统单分子光电导器件往往依赖于分子异构化或光助隧穿机制，通常仅表现为光照诱导的电导增强，且调制幅度有限。针对这一科学难题，研究团队提出了一种基于ESIPT与QI协同效应的全新分子设计策略。通过在电子输运主通路中引入ESIPT活性结构单元，基于对位和间位两种不同的锚定方式，并结合扫描隧道显微镜断裂结（STM-BJ）技术，构建了两类单分子器件。

  依托这一策略，团队首次在同一体系中实现了光诱导电导增强与光诱导电导降低的双向调控，揭示了激发态行为与量子输运之间的作用机制，为可控光响应分子器件的开发提供了全新思路。该研究不仅深化了对单分子光电耦合机制的理解，也为发展可控光响应的分子电子器件和量子输运器件提供了新的分子设计策略。

  本研究由华东理工大学作为唯一通讯单位完成。论文通讯作者为化学与分子工程学院田禾院士、邹祺教授与张志云教授，第一作者为博士研究生邱瑾。该研究成果获得了国家自然科学基金、上海市科学技术委员会及高校学科人才引进计划等项目的支持。

  原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c09546