单团簇器件的精准构筑及其光电应用

季淑蕊1，李倩茹1，朱墨书棋2，3，姚桥峰1，4，胡文平1，4（1.天津大学理学院化学系 智能传感功能材料全国重点实验室 有机集成电路教育部重点实验室 天津市分子光电科学重点实验室； 2.天津大学化学工程与技术学院； 3.天津大学福州国际联合学院； 4.天津化学化工协同创新中心）

摘要：金属纳米团簇凭借其原子级精准的结构、独特的量子效应和可调控的光电特性，已成为连接离散分子与宏观物质的关键桥梁。作为下一代高性能光电器件的核心材料，深入理解金属纳米团簇构效关系是实现功能器件按需设计的关键。然而，传统的表征技术大多聚焦于团簇集体行为的宏观呈现，难以在原子水平上实现对单团簇构效关系的精准关联，严重制约着金属纳米团簇材料在原子级精度制造和功能集成方面的发展。近年来随着单分子电子学的发展，单团簇电子器件迅速崛起，避免了传统宏观器件中因结构不均一和平均效应导致的构效关系模糊等问题，为在单团簇尺度下研究金属纳米材料的本征电子结构及量子输运行为提供了理想的平台。本文聚焦于单金属纳米团簇器件研究，系统总结了功能化金属纳米团簇精准合成、单团簇器件的制备方法、单团簇器件电输运行为、单团簇器件功能化应用等方面的研究进展。最后，本文还探讨了单团簇器件进一步发展面临的关键挑战，为未来原子精准纳米器件的设计提供参考。

关键词：金属纳米团簇；单团簇器件；光电应用