东京科学大学 配体之间的相互作用决定了金属簇的最终结构，在现代电子器件中有各种应用
学分:东京科学大学 当金属原子形成特定大小的小团簇时，它们表现出有趣且潜在有用的电磁特性，这与实际的块状金属不同
为了充分发掘这些性质的潜力，有必要找到从这些团簇中组装出精确的宏观结构的方法
但是，这些簇是如何结合在一起的，是什么决定了它们的性质？这些问题至今仍未得到解答
在《材料地平线》杂志上发表的一项新研究中，由内石裕一教授领导的东京科学大学的研究人员着手寻找这些答案
内石教授解释了这项研究背后的动机，“以前的研究发现，金簇可以形成一维连接结构(1D-CS)，通过每个簇中的单个金原子连接
虽然组装配体保护的金属簇是实现新的物理性质和功能的一种有趣的方法，但是形成1D-铯所需的因素目前还知之甚少
“这篇激动人心的新研究论文被选作下期杂志的封面
首先，研究人员想知道簇内配体的相互作用如何决定金属簇的形成
为此，他们重点研究了一种特殊类型的配体保护的金属簇，称为“硫醇盐保护的金铂合金簇([Au4Pt2(SR)8]0)”，因为它具有各种类型的配体分布
通过单晶X射线结构分析等技术，研究人员发现这些金属簇通过金原子键相互连接，这些键根据簇间配体相互作用引起的吸引力和排斥力形成1D-铯
他们还发现，这些相互作用受到配体在簇上的分布方式以及它们形成的角度的影响
更具体地，当配体均匀地分布在金属簇周围时(这表明配体之间的排斥力)，不同金属簇之间的排斥力也更高，从而防止1D-铯的形成
内石教授解释说，“我们发现[Au4Pt2(SR)8] 0中的配体分布根据配体结构而变化，并且配体分布的差异影响簇间配体相互作用
因此，我们需要设计团簇内的配体相互作用来产生具有所需连接结构的1D CS
“事实上，通过进一步的分析，科学家们甚至发现1D铯的形成对金属团簇的整体电子结构产生了影响，甚至影响了它们的导电性
这些发现为那些试图创建1D-CS以利用金属簇组件的潜力的人提供了指导
内石教授说，金属团簇的一个显著应用是制造更精细的线路
他说，“使用传统的自上而下技术绘制更精细的布线是一项挑战；幸运的是，金属纳米团簇领域的进展将推动自下而上技术的发展，以绘制更精细的布线
" 这项研究为复杂的电子系统和设备的重大改进铺平了道路
此外，这些发现将成为纳米技术和纳米工程领域科学家的一盏明灯
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