在二维有机分子晶体中，人们广泛研究了由π−π堆积产生的强分子间相互作用，以获得高热稳定性、高载流子迁移率和新颖的物理性质，并已取得显著进展。然而，很少涉及二维无机分子晶体（2DIMCs）中分子间的强相互作用，这严重限制了2DIMCs的分子物理基础研究和在光电子学领域的潜在应用。

基于此，清华大学帅志刚教授，华中科技大学翟天佑教授报道了通过滴铸法制备的2D α-P₄Se₃纳米薄片中强分子间相互作用的影响。

文章要点

1）研究人员利用单晶X射线衍射仪研究了α-P₄Se₃纳米晶中独特的Se−Se和P-Se分子间的短接触，并采用X射线光电子能谱、变温拉曼光谱和吸收光谱证实了由此产生的强烈的分子间相互作用。进一步，研究人员通过对电荷密度分布和电荷转移积分的理论计算，揭示了这种强分子间耦合的本质和强度。

2）在分子间强耦合的激励下，研究人员首次用量子核隧道模型计算了2DIMCs的面内迁移率，得到竞争空穴迁移率为0.4 cm² V⁻¹ s⁻¹。此外，研究人员进一步展示了2D α-P₄Se₃纳米薄片的光电响应。

3）通过对热膨胀和塑性−晶型转变的分析，研究人员认为异常短的原子间接触主要是由于P₄Se₃分子的有序紧密堆积所造成。

这些发现为2DIMC的分子间相互作用提供了新的见解，并将极大地促进2DIMC在分子物理和光电子学领域的研究和潜在应用。

参考文献

Xin Feng, et al, Effect of Strong Intermolecular Interaction in 2D Inorganic Molecular Crystals, J. Am. Chem. Soc., 2021

DOI: 10.1021/jacs.1c08030

https://doi.org/10.1021/jacs.1c08030