20 1 月, 2026

山东师范大学团队突破姜-泰勒效应表征技术瓶颈

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近日,山东师范大学物理与光电学院的王传奎教授团队在姜-泰勒效应表征技术的研究中取得了重要的理论进展。这一研究成果发表在国际知名期刊《Nature Communications》上。山东师范大学为第一署名单位,物理与光电学院博士生于海朕为论文第一作者,谢震教授与复旦大学段赛教授为共同通讯作者。

姜-泰勒效应(JTE)是一种通过振动耦合降低简并电子态体系几何对称性的关键效应,广泛应用于分子光谱、材料科学和凝聚态物理等研究领域。与其他对称性调控手段相比,姜-泰勒效应依托体系自身的电子-振动耦合实现对称性破缺,具有响应灵敏和作用机制精准的优点。然而,传统表征技术的固有局限性使得目前只能测量姜-泰勒效应中的电子态演化,而伴随的振动演化规律难以直接观测。

突破性技术方案的提出

该研究团队从理论上设计了振动分辨的针尖增强拉曼散射成像方案,实现了单分子姜-泰勒效应中振动演化的实空间可视化。利用该成像技术的高空间分辨与振动识别能力,以实验可及的单锌酞菁(ZnPc)分子为模型,研究团队不仅精准表征了简并振动能级分裂,还捕捉到此前被忽略的阴离子态分子振动模式耦合现象,显著提升了姜-泰勒效应振动演化细节的探测能力。

技术应用与未来展望

研究还成功利用该技术识别出部分同位素取代后姜-泰勒畸变的可控构型,最终建立了监测单分子姜-泰勒效应振动演化的实用方案。这为可视化分子与固态体系自发对称性破缺提供了新路径。

“这一突破为分子光谱和材料科学领域的研究者提供了全新的工具,极大地拓展了姜-泰勒效应的应用潜力。”——谢震教授

研究的支持与资助

此次研究获得了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金面上项目、山东省自然科学基金项目以及山东省“泰山学者”人才项目的资助。

这项研究的突破不仅为科学界提供了新的研究手段,也为相关技术的产业化应用奠定了基础。随着研究的深入,姜-泰勒效应在材料科学和光电领域的应用前景将更加广阔。

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