日前，北京大學量子材料中心、量子物質科學協(xié)同創(chuàng)新中心的江穎課題組和王恩哥課題組合作，在水科學領域取得重大突破，在國際上首次實現了水分子的亞分子級分辨成像，使得在實空間中直接解析水的氫鍵網絡構型成為可能。
水的各種奇特物理和化學性質與水分子之間的氫鍵相互作用緊密相關，如何在分子水平上確定水的氫鍵網絡構型是水科學領域的關鍵科學問題之一。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)，深入到單分子的內部展開亞分子級分辨成像和操控研究，目前取得了一系列研究進展，不僅為水—鹽相互作用的微觀機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)展的實驗技術還可進一步應用于原子尺度上的氫鍵動力學研究，比如質子傳輸、氫鍵的形成和斷裂、振動弛豫等。
據了解，相關研究成果于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。這項工作得到了國家基金委、科技部、教育部和北京大學的資助。
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