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有機分子在自組裝結(jié)構(gòu)中的取向直接影響有機材料的性能。因此，在單分子尺度上精確識別和控制有機分子的取向?qū)τ诶斫庾越M裝機理并發(fā)展先進有機功能材料具有重要意義。傳統(tǒng)的譜學(xué)方法可以區(qū)分平行或垂直于薄膜平面的分子取向，并實現(xiàn)分子平均取向的監(jiān)測，但是無法表征單個分子的具體取向。在此方面，掃描探針顯微鏡（SPM）則提供了一種在單分子尺度上表征有機分子在表面上具體取向的強大手段。另外，SPM操縱技術(shù)能夠可控地誘導(dǎo)孤立分子在表面的運動，從而精準(zhǔn)控制該分子的取向。然而到目前為止，在組裝結(jié)構(gòu)中的分子取向選擇性仍未可知。因此，通過構(gòu)建不同的分子環(huán)境來研究分子間相互作用對于有機分子取向選擇性的影響是非常重要的，可以進一步推動功能化的有機納米器件的發(fā)展。許維教授課題組利用STM橫向操縱技術(shù)構(gòu)建了含多種局域分子環(huán)境的“華容道”模板，研究了分子間相互作用對卟啉分子的取向選擇性的影響，并結(jié)合DFT計算揭示了分子取向轉(zhuǎn)變的機理。該研究在單分子尺度上展示了自組裝結(jié)構(gòu)中分子間相互作用與分子取向的精妙關(guān)聯(lián)，提供了有機材料中分子取向選擇性的基礎(chǔ)理解，進一步有利于發(fā)展先進有機功能材料。

張弛教授、許維教授為論文的共同通訊作者，課題組博士生易澤偉為論文的第一作者。

許維教授課題組主要利用掃描探針顯微鏡（SPM）相關(guān)技術(shù)結(jié)合理論計算開展表面物理化學(xué)前沿研究，在表面分子組裝、表面分子反應(yīng)、表面精準(zhǔn)合成等方向進行了系統(tǒng)和深入探索，取得了多項創(chuàng)新性成果。已在該領(lǐng)域知名權(quán)威雜志上發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇。論文共計被引用>3000次。

論文鏈接：https://doi.org/10.1021/jacs.3c03777