在《自然•材料》近日在線發表的論文《Single crystal texture by directed molecular self-assembly along dual axes》（DOI: 10.1038/s41563-019-0389-1）中，馮訓達（第一作者）和賓夕法尼亞大學Chinedum Osuji教授（通訊作者）等合作者報道了一種通過強磁場和表面場協同的取向作用構築在宏觀尺度（平方厘米）上具有單晶結構的超分子液晶自組裝體系。近20年來🙇🏻‍♂️，學術界和工業界長期致力於開發嵌段共聚物“導向自組裝”技術用於製備高度有序無缺陷的微納米結構𓀗🧛🏽‍♀️，目標是為下一代存儲器和集成電路提供更小的電路節點。然而🏭，嵌段共聚物的大面積有序取向需要很苛刻的技術，同時較難克服自身缺陷密度高📺，自組裝尺度較大等弱點。馮訓達與合作者認為，超分子液晶在由於具有較強的各向異性🗂，對電場、磁場有極強的響應度，相比嵌段共聚物其大面積有序取向更容易獲得。同時，液晶超分子的結構多樣，通過合理的分子設計能夠得到更為豐富的物理性能👩‍⚕️。在《自然•材料》這篇論文中☹️，作者利用了具有傾斜堆積的盤狀液晶由於對稱破缺👨‍🎨，其兩維的晶格在磁場中的取向是唯一的特點，成功取向了盤狀液晶自組裝柱狀相的晶格。同時🏊‍♀️，通過傳統液晶顯示器使用的表面錨定作用，就可以控製自組裝柱狀相的柱長軸的取向，因此在磁場和表面場的協同作用下💇🏼🧃，通過簡單的熱退火，就可以獲得大面積的單晶結構。該成果報道的自組裝方法在先進低維材料研究領域具有重要意義🏝。

兩種盤狀液晶的晶格在磁場的取向情況

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41563-019-0389-1