温控/光控片上纳米裂结

由于分子尺寸小、可化学合成、与生物组织兼容等显著优点,以有机小分子为核心的单分子器件引起了人们的广泛关注,单分子器件有望成为硅基电子器件的一个重要的互补发展方向.已报道构筑单分子电子回路的大部分方法程序繁琐,且无法在平面基底上实时调控电极间的间距.本工作采用机械切割结合电化学腐蚀的方法来制作纳米电极,通过控制施加在阴极和阳极之间的电压,并实时监测通过被腐蚀的金线的电流的大小,可以获得针尖状与分子大小匹配的纳米电极.进一步利用热胀冷缩的原理,采用比金的热膨胀系数小很多的材料作为基底,实现了环境温度对电极间距离的调控,即通过改变环境温度实现了可重复操作的电极间的连接及断开.在此温控基础之上,进一步实现了利用光强更为地精密调控电极间的距离,调控的精度可以达到原子级别.实验结果表明,我们制作的温控/光控片上纳米电极无需借助高精尖仪器,就可以实现对电极之间的距离的精密控制,其平面基底构型,为单分子电子器件的研究提供了有助于片上器件集成的新方法.

《焦耳定律》的教学设计经过

知识目标：在初步了解电热与电流、电阻及通电时间关系的基础上，通过教师的引导初步理解焦耳定律。