日前，北京大學(xué)量子材料中心、量子物質(zhì)科學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心的江穎課題組和王恩哥課題組合作，在水科學(xué)領(lǐng)域取得重大突破，在國際上首次實(shí)現(xiàn)了水分子的亞分子級(jí)分辨成像，使得在實(shí)空間中直接解析水的氫鍵網(wǎng)絡(luò)構(gòu)型成為可能。
水的各種奇特物理和化學(xué)性質(zhì)與水分子之間的氫鍵相互作用緊密相關(guān)，如何在分子水平上確定水的氫鍵網(wǎng)絡(luò)構(gòu)型是水科學(xué)領(lǐng)域的關(guān)鍵科學(xué)問題之一。過去三年，江穎課題組主要致力于超高分辨的掃描探針顯微鏡系統(tǒng)的研制和開發(fā)，深入到單分子的內(nèi)部展開亞分子級(jí)分辨成像和操控研究，目前取得了一系列研究進(jìn)展，不僅為水—鹽相互作用的微觀機(jī)制提供了新的物理圖像，而且為分子間氫鍵相互作用的研究開辟了新的途徑。另外，該工作所發(fā)展的實(shí)驗(yàn)技術(shù)還可進(jìn)一步應(yīng)用于原子尺度上的氫鍵動(dòng)力學(xué)研究，比如質(zhì)子傳輸、氫鍵的形成和斷裂、振動(dòng)弛豫等。
據(jù)了解，相關(guān)研究成果于1月5日在線發(fā)表在《自然—材料》上。江穎和王恩哥是文章的共同通訊作者，博士研究生郭靜、孟祥志和陳基是文章的共同第一作者，北大物理學(xué)院的李新征研究員和量子材料中心教授施均仁在理論方面提供了重要的支持和幫助。這項(xiàng)工作得到了國家基金委、科技部、教育部和北京大學(xué)的資助。
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