二维材料界面上分子的飞秒协同旋转
材料科学
2026-03-04 v2
摘要
分子与二维材料之间的界面呈现出能量驱动的功能特性，其中电荷转移主导分子运动。不同于分子组装体 settling 为静态构型的平衡系统，连续能量输入可驱动瞬态、集体性的分子重排。在此，我们揭示了光激发后二维材料上分子集体旋转响应的超快光谱指纹。我们的结果表明，光诱导电荷转移重塑了界面能量势，从而产生宏观、单向的分子旋转并形成同手性分子排列。利用复用超快光发射谱方法，我们以飞秒与亚埃（sub-Ångström）分辨率同时追踪电子态、原子位置和轨道波函数。多模态价电子与芯电子发射分析厘清了分子与二维材料交织的电子-结构动力学，揭示了驱动集体分子运动的电荷分布与分子间作用的动态调制。我们的发现为设计具有可调界面动力学的能量驱动分子系统开辟了路径，在手性工程与活性物质系统中具潜在应用。
引用
@article{arxiv.2305.07773,
title = {Femtosecond concerted rotation of molecules on a 2D material interface},
author = {Kiana Baumgärtner and Misa Nozaki and Marvin Reuner and Nils Wind and Masato Haniuda and Christian Metzger and Michael Heber and Dmytro Kutnyakhov and Federico Pressacco and Lukas Wenthaus and Keisuke Hara and Kalyani Chordiya and Chul-Hee Min and Martin Beye and Friedrich Reinert and Friedrich Roth and Sanjoy Kr Mahatha and Anders Madsen and Tim Wehling and Kaori Niki and Daria Popova-Gorelova and Kai Rossnagel and Markus Scholz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.07773},
year = {2026}
}
备注
17 pages, 3 figures