NSR综述 | 金属硫族超四面体团簇：一类体相结构“基因片段”的发展历程
以下文章来源于中国科学杂志社 ，作者《国家科学评论》
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暨南大学吴涛教授与美国加州大学河滨分校冯萍云教授等在《国家科学评论》（National Science Review, NSR）发表Review文章，综述了金属硫族超四面体团簇近三十年的发展历程及其未来发展趋势。
团簇是由几个乃至成百上千个原子组成的聚集体，是介于微观原子和宏观体相物质间的重要中间状态。全面深入理解纳米尺度团簇的组成、结构与性质间的关联，对精确调控其性能并扩展其应用至关重要。
在众多类型的纳米团簇体系中，金属硫族超四面体团簇（metal chalcogenide supertetrahedral cluster, MCSC）尺寸均一、分子结构精确，并具有半导体性质，因而备受关注。值得注意的是，MCSC可被看作是闪锌矿（即立方相硫化锌）结构的规则四面体形碎片单元。该类型团簇的组成与结构和Ⅱ-Ⅵ/Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ半导体纳米晶(俗称量子点)非常相似，同时弥补了传统量子点体系尺寸不均一、内外结构不精确的弱点，因此常被看作是原子级精确的超小“量子点”模型，用以研究传统量子点模型难以处理的功能机制问题，例如特定掺杂位点主导的构效关联等。
当前，基于MCSC的研究工作大致分为三个方面：
1）发展具有不同尺寸和组分的团簇单元以及簇间连接模式，来构筑晶态硫族簇基半导体框架材料；
2）实现超四面体团簇在超晶格中的离散化，以及簇基微晶在溶剂中的可分散性；
3）探索超四面体团簇的组分-结构-性质关系，拓展超四面体团簇的功能应用。
1）尺寸和类型演化史
超四面体团簇可大致分为三大类：1）基础型超四面体Tn团簇；2）盖帽-超四面体Cn团簇；3）五-超级四面体Pn团簇。其中，基础型Tn团簇可衍生出一系列伪Tn团簇，如无核Tn团簇、插氧型o-Tn团簇、超-超四面体Tp,q团簇等。
2）构建金属硫族簇基半导体开放框架结构
3）MCSC在晶格中的离散化、在溶剂中的可分散性
值得注意的是，大量被引入团簇主体的高价金属可同时降低团簇的整体负电荷，减弱团簇与有机抗衡离子间的静电相互作用，最终帮助实现团簇在溶剂中的可分散性。
4）由特定掺杂位点主导的性能调控
Tn团簇中不同价态的金属离子选择性地分布在不同位置，可作为研究掺杂位点构效关联的优异模型。以无核T5团簇为例，其内部中心区域缺失的金属原子位点可被其它金属原子通过后修饰精准掺杂的方式所占据：将单个铜（Cu+）离子掺入其中，可显著提升T5团簇的光电响应性能；掺入单个锰（Mn2+）离子，可研究Mn2+离子的发光行为；铜、锰离子的共掺杂则可实现单颗簇基晶体的白光发射；利用中心空缺位点与锰掺杂位点的精确结构模型，可探究其电化学发光机理。
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