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Optical Trapping of a Single Molecule of Length Sub-1 nm in Solution

CCS Chemistry 2023年第4期5卷 830-840页

作者： Biao-Feng Zeng Ran Deng Yu-Ling Zou Chun-An Huo Jing-Yu Wang Wei-Ming Yang Qing-Man Liang Sheng-Jie Qiu Anni Feng Jia Shi Wenjing Hong Zhilin Yang Zhong-Qun Tian Yang Yang Department of Physics Pen-Tung Sah Institute of Micro-Nano Science and TechnologyState Key Laboratory of Physical Chemistry of Solid SurfacesIKKEMXiamen UniversityXiamen 361005

Plasmonic optical manipulation has emerged as an affordable alternative to manipulate single chemical and biological molecules in *** the theoretical models of sub-5 nm single-molecule trapping have been considered promising,the experimental strategies remain a challenge due to the Brownian motions and weak optical gradient forces with significantly reduced molecular ***,we address direct trapping and in situ sensing of single molecules with unprecedented size,down to∼5Åin solution,by employing an adjustable plasmonic optical nanogap and single-molecule conductance *** theoretical simulations demonstrate that local fields with a high enhancement factor,over 103,were generated at such small nanogaps,resulting in optical forces as large as several piconewtons to suppress the Brownian motion and trap a molecule of length sub-1 *** work demonstrates a strategy for directly manipulating the small molecule units,promising a vast multitude of applications in chemical,biological,and materials sciences at the single-molecule level.

关键词： plasmon-enhanced trapping molecular junction mechanically controllable break junction finite-element simulation method single-molecule conductance measurement

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