通过异构工程调控单分子结中的分子间π–π堆叠

《Physical Chemistry Chemical Physics》：Tuning intermolecular π–π stacking by isomeric engineering in single-molecule junctions

本研究通过设计不同结构的分子线，结合STM-BJ技术，探究了分子内电荷极化与π-π堆积能力的关系，揭示了微尺度调控机制，为新型材料设计提供了理论基础。

　　

全面理解分子间的π–π堆叠效应对于推动有机半导体和光电子器件等领域的新型材料发展至关重要。在本研究中，我们设计了一系列由吡啶、噻唑和噻吩单元组成的分子线，并对其进行了不同的排列配置。利用单分子扫描隧道显微镜-断裂结（STM-BJ）技术，我们研究了它们的电荷传输特性和堆叠效应。通过详细的单分子电导测量、闪烁噪声分析以及电流-电压（I–V）研究，我们发现分子内电荷极化的程度与堆叠能力之间存在直接关联。此外，通过结合理论分析，我们阐明了在微观尺度上调控分子间π–π堆叠效应的机制。这些见解建立了分子内电荷极化与分子间堆叠驱动的电荷传输之间的结构-性能关系，为基于可调分子间相互作用设计先进材料提供了理论基础。