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异二聚体纳米团簇形成超晶体的双螺旋装配( Double-helical assembly of heterodimeric nanoclusters into supercrystals )
Yingwei Li Meng Zhou Yongbo Song Tatsuya Higaki Rongchao Jin
长期以来，DNA一直被用作构建无机纳米粒子螺旋组件的模板。例如，用DNA（或肽）装饰的金纳米粒子可以产生螺旋组件。但是如果没有这样的生物配体，螺旋很难实现，并且它们的形成机制很难理解。受配体如硫代甲酸酯保护的原子级精确纳米团簇在颗粒间和颗粒内水平的组装中表现出分级结构复杂性，类似于生物分子及其组装。此外，载流子动力学可以通过设计纳米团簇的结构来控制。但是这些纳米团簇通常具有各向同性结构，并且经常组装成常见的超晶体。在这里，我们报道了同二聚体和异二聚体金纳米团簇的合成及其自组装成超结构。当同二聚体纳米团簇形成逐层超结构时，异二聚体纳米团簇自组装成双螺旋和四螺旋超结构。这些复杂的排列是两个不同基序对的结果，每个单体一对，其中每个基序与其配对的基序结合在相邻的异二聚体上。这种基序配对让人想起DNA螺旋中核碱基的配对相互作用。同时，簇上周围的配体表现出双重或三重配对的空间相互作用。螺旋装配是由范德华相互作用通过粒子旋转和构象匹配驱动的。此外，异二聚体簇的载流子寿命大约是同二聚体簇的65倍。我们的发现为增加超晶体结构设计和精密工程的复杂性提供了新的方法。
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