“分子手术”会扼杀一个原子


斯蒂芬·巴特斯比(Stephen Battersby)从一个分子上扯下一个氢原子然后重新加入,标志着第一次化学键被打破并以可控,可逆的方式重新锻造研究人员使用扫描隧道显微镜(STM)作为切割工具,通过操作靠近物体的尖锐金属尖端,施加一个小电压,并测量两者之间流动的电子涓流来工作该团队首先使用他们的STM来定位固定在铂表面的甲基氨基碳(CNHCH3)分子然后他们调高电压,增加电子流量这足以打破一个键 - 在分子的氮和氢原子之间 - 但不会扰乱任何其他键,留下甲基异氰化物(CNCH3)分子为了扭转这一过程,该小组简单地将样品浸入氢气中铂表面催化氢分子分裂成它们的氢原子,氢原子与甲基异氰化物分子中的氮反应以重新形成甲基氨基碳烯日本和光的表面化学实验室的Yousoo Kim说,这种可逆的改变可以用于分子电子学,他与同事们进行了实验改变像这样的分子的键合也改变了它与金属表面的电接触 - 如果它可以从导电可逆地变为绝缘,它将成为分子开关但目前尚不清楚如何将此结果扩展到其他系统当研究人员过去尝试用STM进行分子手术时,它通常要么破坏其他键(通常会完全破坏分子),要么导致化学变化无法逆转新实验的关键在于甲基氨基碳烯的选择,结果证明它是一个更稳定的主题该团队计算出STM添加的电子倾向于相对靠近分子中的氮 - 氢键盘旋,尽管他们仍然不确定为什么会使键断裂如此整齐 “我们做了一个可爱的实验并发现了很好的效果,但我们并不完全理解为什么”芝加哥伊利诺伊大学的迈克尔·特雷纳里说道,该团队的另一名成员 “在很大程度上,我们很幸运”期刊参考:科学(第316卷,
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