充电态和氢键调控的超分子马达

主 讲 人 ：王俊忠    教授

活动时间：05月24日14时30分    

地      点 ：理科群2号楼B409室

讲座内容：

分子马达是指能够把外界的热能、光能、化学能、或电能转化为分子定向运动或转动的纳米机器。原则上讲，分子马达可分为共价分子马达和超分子马达。在共价分子马达中，定子和转子通过共价键结合在一起，在转动过程中常常伴随较大的转动势垒。在超分子马达中，定子和转子之间不存在共价键，定子和转子通过“力”的形式相连接，因而转动势垒很小或可忽略。但是，过去的实验表明，超分子马达多存在于溶液或三维晶体中，目前还没有固体表面的超分子马达的报道。众所周知，自然界中的大多数分子马达都工作在界面附近，因此研究固体表面的超分子马达无疑更具有现实意义和应用背景。我们利用分子的充电态和氢键，在石墨表面分别构筑了乙醇和水分子的超分子马达。首先，我们利用STM针尖对上述两种分子团簇进行充放电，充电后的分子团簇作为分子马达的定子，通过静电作用吸引并捕获附近的分子链，使后者作为分子马达的转子。在STM针尖提供的隧穿电子的驱动下，分子马达可以在逆时针或顺时针方向旋转。如分子链带有明显的手性特征，在不发生手性反转的条件下，分子马达只能沿单方向转动，从而成为能够对外做功的纳米机器。上述研究结果为利用自组装方法制备尺寸可控的超分子马达提供了新的思路。

主讲人介绍：

王俊忠，西南大学物理科学与技术学院，教授，博士生导师，现代物理教研室主任。1988年于河北师范大学物理系获学士学位。1991年于四川师范大学固体物理研究所获硕士学位。2000年于中科院物理研究所获博士学位。2000年-2007年间，先后在中科院表面物理国家重点实验室，德国Max-Planck微结构物理研究所，日本东北大学金属材料研究所，新加坡国立大学做博士后或访问研究工作。2007年6月回国受聘于西南大学物理学院，加入凝聚态物理团队，耗资250万元建成低温STM实验室，可在超高真空(10-11mbar)、低温(2.5K)、强磁场(8T)等极端条件下研究单量子态或单自旋态的检测。在Physical Review B，Applied Physics Letters，Nano Letters等著名期刊发表22篇SCI收录论文，影响因子在3.0以上的论文有12篇,论文引用次数达300余次。获2000年度中科院宝洁优秀博士研究生奖；2003年度北京市科学技术一等奖；2005年中国科学院杰出科技成就奖-集体奖。主要从事低维和表面物理、纳米磁性和单分子自旋态的探测方面的研究。

发布时间：2015-05-22 09:26:15