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中国科研团队在单分子精密测量中取得重要进展

中新社合肥2月20日电 (记者 吴兰)记者20日从中国科学技术大学获悉,该校单分子科学团队在单分子精密测量中取得重要进展,相关研究成果近期发表在《科学》(Science)上。

这一成果由侯建国院士,王兵教授,谭世倞教授等发展了多种扫描探针显微成像联用技术,在单化学键精度上实现了单分子多重特异性的综合表征。

精确测定分子的化学结构,识别其化学物种一直是表面科学的核心问题,是深刻理解分子的化学,物理,生物等性质和功能的关键。

在过去的40多年里,扫描隧道显微术及其衍生出的多种高分辨的显微成像技术,缺乏化学识别能力。直到2013年,中国科学技术大学单分子科学团队利用针尖增强拉曼成像技术,首次实现了亚纳米级的化学识别,并于2019年将该技术的空间分辨推进至1.5埃。

该团队在前期工作基础上,采用融合多种扫描探针技术的策略,突破了单一显微成像技术的探测局限。利用这一高分辨的综合表征技术,结合电,力,光等不同相互作用,实现了对电子态,化学键结构和振动态,化学反应等多维度内禀参量的精密测量。

在技术上,通过集成高灵敏度的单光子计数器,把拉曼光谱的实空间成像速度提高了2个数量级,成功地实现了并五苯分子化学反应前后的动态跟踪与测量。

据介绍,这是首次使用现代尖端技术联合来确定表面物种的结构和化学异质性,未来可广泛应用于研究单个化学键极限的表面化学和多相催化等领域。

《科学》杂志审稿人评价该技术将具有跨领域的影响力。

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