Single-molecule infrared spectroscopy with scanning tunneling microscopy

泛音 离域电子 红外线的 红外光谱学 扫描隧道显微镜 分子物理学 密度泛函理论 化学 二维红外光谱 激发 光谱学 量子隧道 红外显微镜 材料科学 分子振动 显微镜 谱线 振动 光电子学 导电原子力显微镜 扫描隧道光谱 原子物理学 泛音带 分子 旋转(数学) 分析化学(期刊) 扫描探针显微镜 化学物理 戒指(化学) 拉曼光谱 近红外光谱 分子轨道
作者
Kangkai Liang,Zihao Wang,Weike Quan,Yueqing Shi,Hao Zhou,Liya Bi,Zhiyuan Yin,Nathan Romero,Mark A. Young,Shaowei Li
出处
期刊:Science [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:391 (6787): 807-811 被引量:2
标识
DOI:10.1126/science.adz6643
摘要

Probing vibrations at the single-molecule level is essential for achieving bond-specific chemical control in realistic heterogeneous environments. Here, we introduce a new measurement scheme that integrates frequency-tunable infrared excitation with scanning tunneling microscopy to characterize vibration-mediated nuclear motions of single molecules. We first validated the technique by monitoring the infrared-induced rotation of the ethynyl radical and then applied it to mapping pyrrolidine's conformational dynamics. The resulting broadband spectra captured fundamental vibrational modes together with rich overtone and combination bands inaccessible by conventional methods, which we confirmed with isotopic substitutions. Density functional theory calculations showed that delocalized modes coupled with pyrrolidine ring puckering drive the structural transition, revealing altered selection rules compared with traditional infrared spectroscopy. This new experimental platform enables molecular vibrations and transformations to be probed with atomic precision.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
SciGPT应助文静灵阳采纳,获得10
刚刚
1秒前
yjh123应助显隐采纳,获得10
1秒前
Angus完成签到,获得积分10
3秒前
土拨鼠发布了新的文献求助10
4秒前
lele完成签到 ,获得积分20
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
darling完成签到,获得积分10
6秒前
傻傻的笑阳完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI6.2应助墨辰采纳,获得10
8秒前
万能图书馆应助wuqs采纳,获得10
8秒前
在水一方应助夏微凉采纳,获得10
10秒前
茉莉寒发布了新的文献求助10
10秒前
李太白云游四海完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
乐乐应助冰淇淋真凉采纳,获得10
12秒前
yao完成签到,获得积分10
12秒前
fuguier发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
GCY发布了新的文献求助20
13秒前
冷静的豪发布了新的文献求助10
14秒前
CipherSage应助赵十一采纳,获得10
15秒前
饭神仙鱼发布了新的文献求助10
17秒前
Alicia完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
silin完成签到,获得积分10
18秒前
icypz628发布了新的文献求助10
19秒前
zhuoai发布了新的文献求助10
23秒前
脑洞疼应助欣欣采纳,获得10
24秒前
研友_VZG7GZ应助彪壮的依珊采纳,获得10
24秒前
Robin发布了新的文献求助20
24秒前
那行laxg完成签到,获得积分10
25秒前
suannai发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
xiaoyuzi发布了新的文献求助10
26秒前
27秒前
28秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7171894
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8812836
关于积分的说明 18619135
捐赠科研通 6787453
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3167751
关于科研通互助平台的介绍 2309591
邀请新用户注册赠送积分活动 2142397