光诱导聚集过程的单分子电学特性研究

《Nature Communications》：Single-molecule electrical characterization of photoinduced aggregation evolution

　　

摘要

阐明分子在光诱导聚集过程中的结构演变仍是分子科学中的一个核心挑战，尤其是在溶液中，聚集过程是动态发生的。在这里，我们提出了一种电学方法来表征单分子水平上的光诱导聚集演变。以过硫化芳烃作为模型系统，光激发增强了分子间的相互作用，这些相互作用驱动分子组装，并在停止照射后使聚集态物种的构象稳定下来。这些稳定的构象会产生独特的电导率特征，可以通过扫描隧道显微镜断裂结测量可靠地检测到。时间依赖的照射实验揭示了聚集过程的逐步演变，从而能够电学监测组装过程中的结构变化。补充的理论分析进一步揭示了分子几何结构与电导率响应之间的关联。这项工作建立了光诱导聚集演变与单分子电导率之间的直接联系，为研究光响应性分子组装的结构动态提供了电学视角。