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“单分子结构与电子态的理论和实验研究”获国家自然科学二等奖

时间:2006-01-10 05:45:00 来源:中国科大新闻中心|http://news.ustc.edu.cn/
  全国科学技术大会于1月9日在人民大会堂开幕,国务院总理温家宝在大会上宣读了《国务院关于2005年度国家科学技术奖励的决定》,叶笃正院士、吴孟超院士获国家最高科学技术奖,38项成果获国家自然科学奖二等奖,40项成果获国家技术发明奖一等奖、二等奖,236项成果获国家科学技术进步奖一等奖、二等奖。我国家实验室以侯建国、杨金龙、王海千、王兵、朱清时为主要完成人的“单分子结构与电子态的理论和实验研究”成果获得国家自然科学二等奖。
  该项目属化学科学领域。对衬底表面获凝聚相环境中的单个分子和原子团簇的几何与电子结构进行直接观察和理论表征是纳米科技的重要基础。扫描隧道显微术(STM)是研究单分子结构的有力工具,但其图象只反映分子电子态的空间分布,不直接反映其几何结构。同时,实验还受到衬底和针尖等因素的影响。因此确定单分子的构型、取向、内部原子结构和电子态等是极具挑战性的课题。
  该项目围绕单分子结构与电子态的基本问题,结合理论计算与计算机模拟,发展了一套实验测量与理论模拟相结合的对单分子结构进行高分辨率表征的方法,系统地总结了高分辨STM图像和STS谱的规律。用直接成像法获得具有化学键分辨率的C60单分子STM图象;成功地确定了单个C60分子在Si表面不同吸附位置的取向;实现了同时对单分子的电子态进行位置和能量空间的表征;通过STS揭示了非晶态与晶态的Pd纳米点的电子分布;通过单分子操纵技术构造出基于C60和Au纳米团簇的具有显著负微分电阻效应的单分子器件。
  该项目发表论文44篇,其中在Nature、PRL和JACS上发表7篇,论文被他引232次,获得国家发明专利1项,在重要国际会议上做邀请报告15次。

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