通过振动激发实现单分子构象转变的纳米尺度操控
化学物理
2024-10-04 v3
摘要
对分子行为的按需控制对于实现单分子功能器件至关重要。这种控制可以通过操控单个分子与其纳米尺度环境之间的相互作用来实现。在本研究中,我们利用扫描隧道显微镜,通过隧道电子激发 Cu(100) 表面上单个吡咯烷分子的振动,来操控其构象转变。我们识别出两个结构状态之间的多种转变路径由不同的振动模式驱动,并通过密度泛函理论计算确定了这些模式对应的核运动。针尖诱导的范德华力和分子间相互作用实现了对分子-环境相互作用的精确调控,从而允许调制振动能量、改变转变概率并选择最低能量转变路径。这项工作揭示了可调谐纳米腔中的外力场如何调制分子构象转变,为有意设计分子-环境相互作用以实现特定分子功能提供了一种方法。
引用
@article{arxiv.2409.03195,
title = {Nano-Scale Manipulation of Single-Molecule Conformational Transition Through Vibrational Excitation},
author = {Weike Quan and Zihao Wang and Yueqing Shi and Kangkai Liang and Liya Bi and Hao Zhou and Zhiyuan Yin and Wanlu Li and Shaowei Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.03195},
year = {2024}
}