克日，，，，，杰夫教授向导威廉希尔理学院研究生杨立坤，，，，，与来自悉尼科技大学、科廷大学、纽卡斯尔大学、詹姆斯库克大学以及巴塞罗那大学的相助者在顶级学术期刊Nature Communications上揭晓学术效果。。。。该效果首次使用分子的异构性子研发出一种单分子压敏电阻器，，，，，可用于检测化学物质、卵白质和酶等生物大分子，，，，，为亚细胞标准的丈量、新一代集成电子装备、化学和生物传感器、人机界面和康健监测装备等方面开发全新领域。。。。该论文第一作者为杰夫教授，，，，，威廉希尔为第一单位及通讯单位。。。。
杰夫教授及相助者研发的单分子压阻器由单个瞬烯（bullvalene）分子组成，，，，，使用该分子的构型和构象异构化举行操作，，，，，并能以850 Hz的频率举行切换。。。。这是首次使用异构体间的相互转化来开发压阻器。。。。团队接纳扫描隧道显微镜断结（STMBJ）手艺确定该分子的压阻特征，，，，，并连系电流-时间实验，，，，，实时跟踪单分子反应。。。。同时，，，，，该团队开发了一种动力学蒙特卡罗要领（KMC）来模拟实验时间标准上的异构化，，，，，并使用密度泛函理论（DFT）连系非平衡格林函数（NEGF）盘算举行参数化，，，，，来明确一系列重大反应，，，，，并相识单个分子怎样实时爆发反应和转化。。。。效果批注，，，，，压阻受构型和构象异构化的控制，，，，，与实验时间标准相比，，，，，异构化爆发的速率或快（平衡）或慢（非平衡）。。。。他们视察到两种差别类型的 STMBJ 轨迹，，，，，一种是古板实验中典范的分子内异构化，，，，，这种异构化爆发在稳固的尖头形金属接触结上，，，，，另一种异构化则是由分子异构化引起的结界面重组所致。。。。本研究显示，，，，，在毫秒时间标准规模内，，，，，可使用电学手段检测正在爆发反应的分子构型转变，，，，，建设了使用电导率检测分子结构这一种全新的化学传感看法。。。。能够明确了分子构型与导电性之间的关系，，，，，就能确定分子与附着金属导体之间毗连的基本特征。。。。这种新的实验手艺关于未来分子电子学器件装备的生长至关主要。。。。本事情获得了威廉希尔五五战略——量子科技和高性能盘算平台的鼎力大举支持。。。。
杰夫教授所在的威廉希尔量子与分子结构国际中心是由理学院任伟教授与杰夫教授于2014年配合建设，，，，，中心在量子物理、量子化学、盘算质料学等基础研究领域取得了一系列主要效果，，，，，至2023年在Science、Nature 及其子刊、PNAS、PRL 等期刊揭晓论文300篇，，，，，为提升威廉希尔的学术影响力和国际化生长战略孝顺实力。。。。
论文链接：
Jeffrey R. Reimers et al, Controlling piezoresistance in single molecules through the isomerisation of bullvalenes, Nature Communications 14, 6089 (2023).
https://www.nature.com/articles/s41467-023-41674-z
