Surface nanostructures regulated by chalcogen bonding interactions
Source abstract
Abstract
In recent years, chalcogen bonding (ChB) has emerged as a versatile tool for the bottom-up construction of functional nanostructures on surfaces. This minireview systematically explores the fundamental principles and recent advancements in ChB-directed on-surface synthesis. We highlight how ChB, characterized by its strong directionality and tunable interaction strength, complements conventional noncovalent interactions (hydrogen bonds, halogen bonds, and metal-ligand coordination) in engineering well-defined low-dimensional architectures. The key findings demonstrate ChB's unique capabilities in driving molecular recognition, controlling topology selectivity in conformationally flexible precursors, and facilitating disorder-to-order transitions in two-dimensional (2D) networks. Particularly, we discuss how surface confinement modifies ChB properties, enabling novel assembly pathways and reactivity in on-surface synthesis. By bridging fundamental ChB interactions and the practical implementation in on-surface nanotechnology, this minireview provides valuable insights for designing functional nanomaterials through rational ChB engineering, while outlining current challenges and future directions in this emerging field.
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Research context
OpenAlex topics: Chalcogenide Semiconductor Thin Films · Quantum Dots Synthesis And Properties · Molecular Junctions and Nanostructures
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Materials Genome Institute, Shanghai University, 200444, Shanghai, China
Department of Physics, National University of Singapore, 2 Science Drive 3, Singapore, 117542
Funding
National Research Foundation Singapore
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