分子结在纳米电子学中的作用通常与电子传输有关;然而，它们的精确特征阻碍了它们的广泛发展。最近，大多数研究都集中在基于电子表征的分子连接上。除了施加电压外，光还可以影响分子状态并互补表征分子状态。光与分子结的相互作用是分子开关发展的补充因素。然而，大多数经典的光谱方法都受到衍射的限制，这使得难以表征具有超高空间分辨率的纳米级系统。基于局部表面等离子体的近场增强技术可以突破衍射极限，为超显微技术提供极好的解决方案。这种近场增强技术为纳米区域提供了高度精确的方法，例如纳米电子设备中隧穿电流的相干操作、处理和测量技术。
在发布在《光：先进制造》上的一篇新论文中，由中国际华实验室的Hai Bi博士及其同事领导的一组科学家提出了一种单分子拉曼开关，该开关不仅由施加的电压控制，还由不同方向的光学输入控制。在这项研究中，研究了近场光学角动量和偏置电压对单个分子结的拉曼响应的综合影响，从而产生了分子开关。使用自制的分子结光谱平台，表征了TM-TPD共价连接的金属-分子-金属连接的光学和电驱动构象切换。TM-TPD的非π共轭分子“线”将隧道显微镜的镀金尖端与金基板电连接。以前，TM-TPD分子结用于确认先前的观察结果，即由于通过分子轨道的电荷传输过程中的分子共轭，可以使用偏置电压打开和关闭分子的拉曼活性。在这项研究中，进一步证明了分子开关可以使用光输入来操纵。研究了光偏振的影响和电磁近场的后续对称特性，并用于控制开关行为。结部拉曼响应的这种变化与分子构象的修饰有关。通过改变照明侧和施加到结点的电压，可以打开和关闭拉曼强度，两种状态之间相差近五个数量级。
结果表明，构象分子结不仅可以由施加到单分子结的电压控制，还可以通过近场中的光学角动量来控制，而近场中的等离子体间隙模式增强了这种动量。高偏置电压导致分子结的电子密度重排，从而激活拉曼模式。TM-TPD分子的平坦化和π共轭的增加增强了这种拉曼模式。当电磁场分布不对称时，光的角动量会产生 z 轴扭矩。这使得改变TM-TPD的构象成为可能，破坏了传输电子密度重排，并最终抑制了拉曼模式。这些研究使得通过实验确定光学角动量是分子切换的驱动力成为可能。更准确地说，发现角动量激励与近场系统的对称性有着非常密切的联系。这项研究为近场条件下分子逻辑和光学角动量的研究开辟了新的途径。本研究中显示的以单分子分辨率解决物理化学现象的可能性是使用 MJS 设置的新一代纳米力学研究的起点。在技术上，这些研究证明了单分子监测和操作具有出色的控制能力，为多逻辑单分子计算开辟了新的途径。
