【產(chǎn)通社，1月1日訊】北京大學(xué)（Peking University）官網(wǎng)消息，由教育部科學(xué)技術(shù)委員會(huì)組織評(píng)選的2016年度“中國(guó)高等學(xué)校十大科技進(jìn)展”12月29日在京揭曉，其化學(xué)與分子工程學(xué)院郭雪峰教授負(fù)責(zé)完成的科研成果“世界首例真實(shí)穩(wěn)定可控的單分子電子開(kāi)關(guān)器件”和物理學(xué)院孟杰教授負(fù)責(zé)完成的科研成果“發(fā)現(xiàn)原子核手征對(duì)稱性和空間反射對(duì)稱性的聯(lián)立自發(fā)破缺”入選。

截至目前，北大共有27項(xiàng)優(yōu)秀科研成果入選“中國(guó)高等學(xué)校十大科技進(jìn)展”，位居全國(guó)高校首位。“中國(guó)高等學(xué)校十大科技進(jìn)展”評(píng)選自1998年開(kāi)展以來(lái)，至今已舉辦19屆。這項(xiàng)評(píng)選活動(dòng)對(duì)提升高等學(xué)�？萍嫉恼w水平、增強(qiáng)高校的科技創(chuàng)新能力發(fā)揮了積極作用，并產(chǎn)生了較大的社會(huì)影響，贏得了較高的聲譽(yù)。

本年度其他入選項(xiàng)目還包括清華大學(xué)、浙江大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、西安交通大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)牽頭完成的項(xiàng)目。


世界首例真實(shí)穩(wěn)定可控的單分子電子開(kāi)關(guān)器件

利用單分子構(gòu)建電子器件對(duì)突破目前半導(dǎo)體器件微小化發(fā)展的瓶頸意義重大。實(shí)現(xiàn)可控的單分子電子開(kāi)關(guān)功能是驗(yàn)證分子能否作為核心組件應(yīng)用到電子器件中的關(guān)鍵。自上個(gè)世紀(jì)70年代以來(lái)，設(shè)計(jì)構(gòu)筑穩(wěn)定可控的單分子器件，探索其與微電子工藝的兼容性，并獲得真正意義上的分子電子開(kāi)關(guān)，在當(dāng)代納米電子學(xué)研究中具有重大的科學(xué)意義。

北京大學(xué)郭雪峰團(tuán)隊(duì)圍繞單分子光電子學(xué)領(lǐng)域開(kāi)展了長(zhǎng)達(dá)9年的潛心鉆研和持續(xù)攻關(guān)。他們?cè)瓌?chuàng)性地發(fā)展了以石墨烯為電極，通過(guò)共價(jià)鍵連接的穩(wěn)定單分子器件的關(guān)鍵制備方法，解決了單分子器件制備難、穩(wěn)定性差的難題。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)功能導(dǎo)向的分子工程學(xué)成功地克服了二芳烯分子與石墨烯電極間強(qiáng)耦合作用的核心挑戰(zhàn)性問(wèn)題，從而突破性地構(gòu)建了一類全可逆的光誘導(dǎo)和電場(chǎng)誘導(dǎo)的雙模式單分子光電子器件。這項(xiàng)研究工作使得在中國(guó)誕生了世界首例真實(shí)穩(wěn)定可控的單分子電子開(kāi)關(guān)器件。這也是幾十年來(lái)我國(guó)在分子電子學(xué)領(lǐng)域的科研成果第一次發(fā)表在Science雜志上。

論文于2016年6月17日發(fā)表在Science上，并申請(qǐng)了發(fā)明專利。這項(xiàng)研究證明功能分子可以作為核心組件構(gòu)建電子回路，為將功能分子應(yīng)用到實(shí)用電子器件中邁出了關(guān)鍵的一步。Science同期配發(fā)了長(zhǎng)篇正面評(píng)述，得到了國(guó)內(nèi)外同行的廣泛認(rèn)可和各種媒體的亮點(diǎn)報(bào)道。


發(fā)現(xiàn)原子核手征對(duì)稱性和空間反射對(duì)稱性的聯(lián)立自發(fā)破缺

對(duì)稱性及其破缺是基本的科學(xué)問(wèn)題。手征對(duì)稱性（又稱手性）在自然界中廣泛存在，如左右手、海螺殼、某些化學(xué)和藥物分子等都有手性。原子核層次的手征對(duì)稱性由孟杰及其合作者于1997年預(yù)言，后來(lái)得到證實(shí)，引起廣泛關(guān)注。探索原子核的手征對(duì)稱性，可以獲得原子核形狀及其運(yùn)動(dòng)模式等信息，具有重要的科學(xué)意義。

北京大學(xué)孟杰教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于原子核手征對(duì)稱性研究且持續(xù)取得進(jìn)展：2006年預(yù)言原子核的多重手征對(duì)稱性，激發(fā)國(guó)際相關(guān)研究，推動(dòng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證并得到證實(shí)；2011年發(fā)現(xiàn)手性原子核Br-80，將原子核手征對(duì)稱性研究擴(kuò)展到新的核區(qū)；2016年，通過(guò)重離子熔合蒸發(fā)反應(yīng)，利用在束伽瑪符合、帶電粒子符合、線性極化等實(shí)驗(yàn)測(cè)量手段，在原子核Br-78中發(fā)現(xiàn)了宇稱相反的兩對(duì)手征雙重帶，以及表征它們之間八極關(guān)聯(lián)的電偶極躍遷，給出了手征對(duì)稱性和空間反射對(duì)稱性聯(lián)立自發(fā)破缺的證據(jù)。

研究結(jié)果于2016年3月發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》，并被遴選為封面文章。這是核物理領(lǐng)域，中國(guó)學(xué)者在該刊發(fā)表的首篇封面文章。該工作發(fā)現(xiàn)了目前最輕的手性原子核Br-78，以及手征對(duì)稱性和空間反射對(duì)稱性聯(lián)立自發(fā)破缺的證據(jù)，深化了對(duì)原子核復(fù)雜結(jié)構(gòu)及其表現(xiàn)形式的認(rèn)識(shí)。

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