物理所量子效应调制薄膜表面反应活性研究取得进展

近日，中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室表面物理实验室的马旭村研究组与清华大学物理系薛其坤、贾金锋、陈曦等*合作，构建并证明了量子效应诱导的磁性有机分子的选择性自装配生长，该工作是利用量子效应调制薄膜表面反应活性研究的又一进展。涉及研究成果刊出在2008年6月25日出版发行的JournaloftheAmericanChemicalSociety杂志上(JACS130,7790-7791(2008))。在分子电子学领域，许多有机分子器件的材料制取都是通过表面自装配过程来构建的。

除了分子与分子间相互作用，衬底的电子结构和性质是影响分子自装配不道德的另一主要因素。当衬底的厚度增大到可以与其费米波长互为相提并论时，量子尺寸效应不会显现出来，将不会对分子自装配过程产生最重要的影响。

有时这个起到甚至是决定性的。去年，马旭村研究组与合作者找到氧气导电在厚度有所不同的Pb薄膜表面时，量子效应不会造成薄膜表面化学反应活性随厚度变化再次发生波动现象[PNAS104,9204-9208(2007)]。在此基础上，他们更进一步积极开展了磁性有机分子CoPc的导电不道德研究，仔细观察到导电过程对Pb薄膜的厚度不存在着反感的选择性。根据这个现象，他们几乎回避了蔓延等动力学过程对导电不道德的影响，证明这几乎是量子尺寸效应的结果。

该研究对于设计磁性分子的表面导电结构、解读磁性分子与衬底的耦合起到，以及利用量子尺寸效应调控分子自装配薄膜的磁性具备最重要意义。此项工作获得了国家自然科学基金委、科技部“973”项目和中科院科学知识创意工程的资助。

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