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陶绪堂教授课题组分子单晶生长机理研究取得新进展
2015年04月13日  

近期,晶体材料国家重点实验室陶绪堂教授课题组在有机单晶相变、生长机制方面的研究又取得新进展,相关研究成果以“In Situ Imaging of On-Surface Solvent-Free Molecular Single-crystal Growth”为题发表在著名期刊《美国化学会志》上(J. Am. Chem. Soc. 2015, DOI: 10.1021/jacs.5b02637 IF=11.4)。   

探索有机晶体的相变、成核和生长机制一直以来都是科学界在努力探索的问题,探明这些机制将有助于调控有机晶体材料的结构与性能。有机晶体的构成单元为分子,通过分子间的非共价键相互结合形成晶体,相对于以原子或离子为构成基元的无机晶体,其组装方式更为复杂和不稳定。由于有机晶体中非共价键的不稳定性导致了无法用常规透射电子显微镜对其结晶过程进行研究。陶绪堂课题组综合利用高温扫描探针和热台显微镜等设备,在无溶剂环境下对化合物8-巯基喹啉镍从薄膜到单晶转变进行了实时原位的研究。他们发现了8-巯基喹啉镍结晶过程中“分子吸管”的特异现象,并在微/纳尺度上揭示了该晶体相变、成核和生长过程中前驱体纳米颗粒长程迁移-取向吸附的非经典机制。这也是首次在微/纳尺度上原位观察有机化合物晶体的形成过程。该工作得到了JACS审稿人的高度评价(top 5%)并被迅速接受和在线发表。   

陶绪堂教授课题组近几年来在有机单晶的生长、相变及性质研究方面开展了系统的研究工作。在国际上首次发现了机械力诱导大尺度变形的有机单晶8-羟基喹啉铜-TCNQ,并详细研究了其结构化学的信息,分析了相关物理机制(JACS. 2014, DOI: 10.1021/ja4102634 IF=11.4);首次报道了有机单晶半导体的三维载流子性质和各向异性(Adv. Mater. 2012, DOI: 10.1002/adma.201200525 IF=15.4);首次生长了有机-无机复合钙钛矿太阳能材料-碘铅甲胺的厘米级单晶(CrystEngComm,2015,DOI: 10.1039/c4ce02106a IF=3.8)。这些以单晶为基础的研究,提升了晶体材料国家重点实验室在基础研究领域的学术影响。   

本论文是陶绪堂教授课题组在读博士生刘广峰在攻读博士学位期间以第一作者发表的第二篇JACS。   

相关链接:

 

 

 

 

 

 

 

JACS   

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.5b02637

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja4102634

Advanced Materials   

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201200525/full

CrystEngComm   

http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2015/ce/c4ce02106a#!divAbstract

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