中新社合肥2月20日電 (記者 吳蘭)記者20日從中國科學技術(shù)大學獲悉,該校單分子科學團隊在單分子精密測量中取得重要進展,相關(guān)研究成果近期發(fā)表在《科學》(Science)上。
這一成果由侯建國院士、王兵教授、譚世倞教授等發(fā)展了多種掃描探針顯微成像聯(lián)用技術(shù),在單化學鍵精度上實現(xiàn)了單分子多重特異性的綜合表征。
精確測定分子的化學結(jié)構(gòu)、識別其化學物種一直是表面科學的核心問題,是深刻理解分子的化學、物理、生物等性質(zhì)和功能的關(guān)鍵。
在過去的40多年里,掃描隧道顯微術(shù)及其衍生出的多種高分辨的顯微成像技術(shù),缺乏化學識別能力。直到2013年,中國科學技術(shù)大學單分子科學團隊利用針尖增強拉曼成像技術(shù),首次實現(xiàn)了亞納米級的化學識別,并于2019年將該技術(shù)的空間分辨推進至1.5埃。
該團隊在前期工作基礎(chǔ)上,采用融合多種掃描探針技術(shù)的策略,突破了單一顯微成像技術(shù)的探測局限。利用這一高分辨的綜合表征技術(shù),結(jié)合電、力、光等不同相互作用,實現(xiàn)了對電子態(tài)、化學鍵結(jié)構(gòu)和振動態(tài)、化學反應等多維度內(nèi)稟參量的精密測量。
在技術(shù)上,通過集成高靈敏度的單光子計數(shù)器,把拉曼光譜的實空間成像速度提高了2個數(shù)量級,成功地實現(xiàn)了并五苯分子化學反應前后的動態(tài)跟蹤與測量。
據(jù)介紹,這是首次使用現(xiàn)代尖端技術(shù)聯(lián)合來確定表面物種的結(jié)構(gòu)和化學異質(zhì)性,未來可廣泛應用于研究單個化學鍵極限的表面化學和多相催化等領(lǐng)域。
《科學》雜志審稿人評價該技術(shù)將具有跨領(lǐng)域的影響力。(完)