Science重磅：磁場調控手性磁性納米顆粒和凝膠的光學活性

【引言】

具磁性和手性於一身的光學納米材料對於磁性-光學和手性晶體來說是十分有益的。手性無機納米結構具有十分顯著的圓二色性，但實時調控它們的光學活性目前只能通過不可逆的化學改變來實現。因此，場調控對於手性光學設備來說應該是更適宜的途徑。磁場調控可以實現很大一部分源於手性納米結構可以產生磁性轉變偶極矩到偏振旋轉的改變。

【成果簡介】

密歇根大學Nicholas A. Kotov和巴西Federal University of S?o Carlos大學André F. de Moura（共同通訊作者）等人合成了具有L-和D-半胱氨酸表面鍵的順磁性Co3O4納米顆粒，這些鍵賦予了晶體晶格的手性轉變，而這種各向異性使得材料的手性光學活性增強，較非順磁性納米顆粒要高10倍。納米顆粒凝膠對紫外光範圍內圓偏振光束的透過率可以通過磁場可逆調控。這種現象同樣在其他具有印跡氨基酸和其他手性鍵修飾晶格扭曲的納米金屬氧化物觀察到。這系列手性陶瓷納米結構和凝膠對於手性和磁性的連接以及推進相關新技術和領域的發展都是至關重要的。相關研究成果以題為「Chiromagnetic nanoparticles and gels」於Science上發表。

【圖文導讀】

圖一、合成手性Co3O4納米顆粒

圖二、晶體結構的旋轉

圖三、手性納米顆粒原子幾何的計算

圖四、光學調控

文獻鏈接：Chiromagnetic nanoparticles and gels（Science，2018，DOI: 10.1126/science.aao7172）

本文由材料人編輯部大黑天供稿，材料牛編輯整理。

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