本书介绍基于电学测量的单分子尺度研究的现状与所涉及的基础知识和技术。主要包括单分子电子学的简述、相关的器件构筑技术、精密测量技术、数据挖掘技术和理论模拟方法，以此为基础，对单分子电子学研究的前沿科学问题包括量子干涉效应、光电化学、电化学和电场调控等进行了综述和展望。本书着重阐述基于电学测量的单分子尺度科学研究及其相关的工程技术背景。
洪文晶，厦门大学化学化工学院教授、副院长，主要从事新一代碳基信息器件研究和面向战略新兴产业的工业智能应用研发。2007年于厦门大学获得工学学士学位，2009年于清华大学获得理学硕士学位，2013年于瑞士伯尔尼大学获博士学位后从事博士后研究并担任研究组长。
第一章 分子电子学概述
1.1 分子电子学的发展历史
1.2 分子电子学的研究对象
1.3 分子电子学的前景展望
第二章 单分子电子学的物理背景
2.1 介观体系的量子力学属性
2.2 介观体系的特征尺寸效应
2.3 介观体系的电输运性质
第三章 单分子电子学的器件构筑技术
3.1 单分子器件构筑技术的历史沿革
3.2 单分子裂结技术
3.3 面向单分子器件的分子设计
第四章 单分子电子学的精密测量技术
4.1 高灵敏度电学测量的实现
4.2 电学技术与光学测量技术的联用
4.3 电学技术与力学测量技术的联用
4.4 电学技术与热学测量技术的联用
第五章 单分子电子学的数据挖掘技术
5.1 电流信号分析
5.2 噪声分析
5.3 统计分析算法
5.4 基于人工智能算法的数据挖掘技术
第六章 单分子电输运的理论模拟
6.1 第一性原理模型
6.2 分子电子器件建模
6.3 分子电输运的计算
第七章 单分子电输运的量子干涉效应
7.1 量子干涉的机理
7.2 量子干涉的实验观察
7.3 量子干涉的调控
7.4 量子干涉的应用
第八章 单分子电输运的电化学门控
8.1 单分子电输运的电化学门控原理
8.2 非法拉第电位区间的电化学门控
8.3 氧化还原活性分子的电化学门控
8.4 现有电化学门控理论的冲突和展望
第九章 单分子尺度光电化学
9.1 单分子尺度的光控电输运
9.2 单分子尺度的电致发光现象
9.3 单分子尺度的拉曼谱学联用测量
9.4 分子电子等离激元光子学
第十章 单分子尺度的反应
10.1 单分子尺度化学反应的电学表征
10.2 基于单分子尺度化学反应的分子结电输运调控
10.3 单分子化学反应的电场催化
10.4 单分子尺度的化学反应动力学
第十一章 超分子的电输运
11.1 单分子尺度的超分子化学
11.2 依赖非共价相互作用的电输运
11.3 生物体系的电输运
第十二章 单分子测序
12.1 DNA的结构
12.2 基因测序技术的发展
12.3 隧穿电流单分子测序的基本原理与方法
12.4 隧穿电流测序的数据处理方法
12.5 总结和展望
第十三章 基于单分子器件的量子计算研究
13.1 电子自旋量子比特
13.2 电子自旋量子比特的发展
13.3 展望
参考文献
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