by FLEET 首席作者FLEET博士生Marina Castelli(莫纳什)在扫描隧道显微镜(STM)中检查样本
学分:莫纳什大学 单个分子之间的长距离相互作用能否形成一种新的计算方法？ 金属表面上的单个分子之间的相互作用延伸的距离惊人地大，可达几个纳米
刚刚发表的一项关于这些相互作用引起的电子态形状变化的新研究，在将分子用作可单独寻址的单元方面具有潜在的应用前景
例如，在基于这种技术的未来计算机中，每个分子的状态都可以被控制，这反映了当前计算中晶体管的二进制操作
测量金属表面的社会距离分子相互作用 莫纳什大学和墨尔本大学的合作研究了喷洒在金属表面的镁酞菁的电子性质
MgPc类似于负责光合作用的叶绿素
通过仔细、原子级精确的扫描探针显微镜测量，研究人员证明了分子内电子的量子力学性质——即它们的能量和空间分布——受到邻近分子存在的显著影响
单个和成对的MgPc分子
虽然分子结构不受相邻分子存在的影响(原子力显微镜图像，顶部)，但电子分布(扫描隧道光谱图，底部)发生了显著变化
信用:小 这种效应——其中底层金属表面起着关键作用——在几纳米的分子间分离距离上观察到，明显大于这种分子间相互作用的预期
这些见解有望为基于分子、二维材料和混合界面构建的电子和光电固态技术的发展提供信息并推动其进步
直接观察分子轨道对称性和能量的变化 酞菁(Pc)“四叶草”配体，当在其中心用镁(Mg)原子修饰时，是负责生物有机体光合作用的叶绿素色素的一部分
金属酞菁是通过交换中心金属原子和外围功能基团来调节其电子性质的典范，并且它们具有在高度有序的单层和纳米结构中自组装的能力
尖端的扫描探针显微镜测量揭示了吸附在金属表面上的MgPc分子之间惊人的长程相互作用
对实验结果和理论模型的定量分析表明，这种相互作用是由于相邻分子的量子力学轨道(决定分子内电子的空间分布)之间的混合
这种分子轨道混合导致电子能量和电子分布对称性的显著变化
独特的三叶草酞菁(Pc)，当其中心被镁原子修饰时，是生物有机体中负责光合作用的叶绿素的一部分
信用:AFM形象 分子间相互作用的长距离是分子在金属表面吸附的结果，这“扩展”了分子的电子分布
“在空间分辨率和数据采集和分析的复杂性方面，我们不得不将我们的扫描探针显微镜推向新的极限，”主要作者和舰队成员Dr
Marina Castelli
“从电子空间分布对称性的角度来量化分子间相互作用是思维上的一个重大转变，而不是典型的光谱能量转移，后者可能更加微妙和误导
这是让我们到达终点的关键见解，也是为什么我们认为之前没有观察到这种效应的原因
" 合作者Dr
墨尔本大学的穆罕默德·奥斯曼
本研究的结果对基于有机分子、二维材料和混合界面的未来固态电子和光电子技术的发展具有重要意义
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