吴凯教授及其合作者设计了一系列折线形、端基对位取代的二溴代多联苯分子（B4PB）作为组装前驱体，利用分子间协同的环形卤键和氢键作用，在Ag(111)表面成功构筑了一系列无缺陷的分子Sierpiński三角分形结构（参见下图）。通过box-counting法实验测量了该类分形结构的Hausdorff维数为1.68，接近于Sierpiński三角分形结构的理论值（1.59）。这一系列分子分形结构符合Sierpiński三角分形结构的典型特征和递推迭代规律，表现出完美的自相似性，结构参数可以简洁地数学表达。此外，他们还对此类分子Sierpiński三角分形结构的实验构筑提供了具体的指导原则。

 

    图例说明：a排为不同级数的Sierpiński三角分形结构模型；b排为实验中分子实际组装得到的对应Sierpiński三角分形结构。n代表Sierpiński三角分形结构的级数。b排图形中的数字代表构成该Sierpiński三角分形结构的分子总数目。最下排的数字标尺标示了实际尺寸。

这一研究工作为国际上首次通过分子自组装方法在固体表面成功构筑无缺陷的新型分子分形结构的研究案列，为分子设计及可控自组装构筑分子分形结构提供了新的方法和思路，并为分子分形结构的性质研究奠定了基础。

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2010

级博士研究生尚鉴为该文第一作者。该研究得到了国家自然科学基金委重点项目和“可控自组装体系及其功能化”重大研究计划、科技部重大科学研究计划、北京分子科学国家实验室（筹）以及伟德国际1946官网

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新加坡国家研究基金会（

NRF

）合作项目（

SPURc

）的联合资助。