近日，中國科學院大連化學物理研究所分子反應動力學國家重點實驗研究員楊學明、副研究員馬志博與廈門大學鄭南峰教授及芬蘭于韋斯屈萊大學教授Hannu Hakkinen教授合作，通過低溫超高真空掃描隧道顯微鏡（STM）研究原子結構精確已知的Ag₃₇₄納米團簇的表面配體，獲得亞分子水平超高分辨，結合DFT理論計算與模板識別算法，實現對表面配體形貌和結構以及團簇取向的識別。相關研究工作成果發表在《自然 通訊》（Nat. Commun.）上。

大連化物所在掃描隧道顯微鏡研究金屬納米團簇方面取得新進展

　　納米顆粒的實空間成像對于理解顆粒尺寸、形狀、組裝、結構以及穩定性之間的關系具有十分重要的意義。因為這些基本特性決定了團簇顆粒在諸多應用如催化、藥物傳遞、生物感應以及醫療診斷上的功能。研究者們通過原子力顯微鏡（AFM）以及STM已經對平面上的有機分子進行了大量原子級分辨率的研究，然而對于納米顆粒表面有機層的成像卻是一個極大的挑戰。首先高曲率的納米顆粒表面會導致空間上的強針尖卷積效應，導致納米顆粒尺寸及形狀呈現不均一；其次納米顆粒結構未知，表面有機物層對于STM來說分析難度大，而且也難以通過理論模擬出準確的AFM或者STM圖像。

　　在本工作中，該研究團隊以原子結構精確的Ag₃₇₄納米團簇作為研究對象，利用低溫超高真空掃描隧道顯微鏡分別在LHe及LN₂溫度下獲得了單個團簇亞分子高分辨率的拓撲圖像。結合LN₂溫度下單個叔丁基苯硫酚（TBBT）分子在Au(111)表面的高分辨STM圖像以及Ag₃₇₄的DFT理論STM圖，證明Ag₃₇₄的高分辨STM圖中呈現出了單個TBBT的形貌，并且可分辨出單個甲基基團。隨后，借助“圖像識別”原理，通過STM模擬圖像數據庫以模板識別方法找到了高度匹配的團簇取向。此工作為將來基于應用設計功能性的納米團簇提供了指導與幫助。 

　　該工作得到了國家自然科學基金、中科院先導項目、國家重點研發計劃和開放課題基金等項目的資助。