20:56 2024-02-06 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ Izomerizarea structurală a moleculelor individuale folosind o sondă de microscop cu scanare tunel

_ Izomerizarea structurală a moleculelor individuale folosind o scanare sonda de microscop tunel

O echipă internațională de cercetare a reușit pentru prima dată să controleze chiralitatea moleculelor individuale prin izomerizare structurală. Echipa, condusă de NIMS, Osaka University Graduate School of Science și Kanazawa University Nano Life Science Institute (WPI-NanoLSI), a reușit, de asemenea, să sintetizeze diradicali foarte reactivi cu doi electroni neperechi. Ei au îndeplinit aceste sarcini folosind o sondă de microscop cu scanare tunel la temperaturi scăzute.

Cercetarea este publicată în revista Nature Communications.

De obicei, este destul de dificil să controlezi chiralitatea moleculară individuală. unități și sintetizează diradicali extrem de reactivi în chimia organică; acest lucru a împiedicat investigarea detaliată a proprietăților electronice și magnetice ale diradicalelor. Aceste probleme au inspirat dezvoltarea tehnicilor de reacție chimică pentru a controla structurile moleculelor individuale de pe suprafață.

Echipa de cercetare a dezvoltat recent o tehnică care le permite să modifice chiralitatea unor unități moleculare individuale specifice într-un mod tridimensional. nanostructură într-o manieră controlată. Ei au reușit acest lucru prin excitarea unei unități moleculare țintă cu curent de tunel de la o sondă de microscop cu scanare tunel la temperatură scăzută în condiții de vid ultraînalt.

Prin controlul precis al parametrilor de injectare a curentului (de exemplu, locul molecular, la care tunelul curentul este injectat la o anumită tensiune aplicată), echipa a reușit să rearanjeze unitățile moleculare în trei configurații diferite: doi stereoizomeri diferiți și un diradical. În cele din urmă, echipa a demonstrat controlabilitatea și reproductibilitatea izomerizării structurale prin codificarea caracterelor ASCII (se citește „NanoProbe Grp. NIMS”) folosind valori binare și ternare într-o serie de matrice moleculare unidimensionale, fiecare matrice reprezentând un singur caracter.

În cercetările viitoare, echipa intenționează să fabrice noi nanostructuri de carbon compuse din unități moleculare de proiectare, ale căror configurații sunt controlate prin tehnica de izomerizare structurală dezvoltată în acest proiect. În plus, echipa va explora posibilitatea de a crea materiale cuantice în care unitățile moleculare radicale conduc cuplări de schimb magnetic între unități așa cum sunt proiectate - un efect mecanic cuantic.

Acest proiect a fost realizat de o echipă de cercetare formată de Shigeki Kawai (Lider, Nanoprobe Group (NG), Centrul de Cercetare de bază a Materialelor (CBRM), NIMS), Zhangyu Yuan (cercetător junior, NG, CBRM, NIMS), Kewei Sun (ICYS Research Fellow, NG, CBRM, NIMS ), Oscar Custance (Managing Researcher, NG, CBRM, NIMS), Takashi Kubo (Profesor, Departamentul de Chimie, Graduate School of Science, Universitatea Osaka) și Adam S. Foster (Profesor, Nano Life Science Institute, Universitatea Kanazawa; de asemenea, profesor , Universitatea Aalto).

(Fluierul)

Inapoi