中科院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室（筹）技术部电子学仪器部郇庆副研究员与高鸿钧院士研究组博士生张余洋，及北京大学量子材料中心江颖副教授、美国加州大学Irvine分校Wilson Ho教授一起合作，利用自制低温扫描隧道显微镜对吸附在氧化铝薄膜上的单个萘酞菁内部不同的振动模式的空间分布进行了系统研究（图1），得到了分子振动态的空间分布与包含它的电子态的空间分布的关联关系，并进一步分辨了两个准兼并的能级：LUMO-α和LUMO-β，由此得到两个能级的能量量差约为60meV，与理论计算值（~90meV）很好的符合。该工作首次得到了有机大分子内多种振动模式分布的空间高分辨图像，进一步加深了对单分子尺度上电子声子耦合的认识。相关结果发表在Journal of Chemical Physics [J. Chem. Phys. 135, 014705(2011)]。
在此基础上，他们又与加州大学圣塔芭芭拉分校的Guillermo C. Bazan教授合作，成功地对一种广泛应用于分子电子学研究的巯基π-共轭分子 (1,4-bis[4’-(acetylthio)styryl]benzene) 实现了化学键的选择性操纵。通过向分子内部注入空间局域、能量可调的隧道电子，利用共振电子激发技术，他们可以分步把分子中四个不同的官能团逐个剥离，同时在能量空间和实空间中监测每一个化学键的断裂对分子电子结构的影响。