新型手性无机纳米材料合成的最新发现与创新

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发布时间: 2020-02-25

合肥科技日报,新华网北京2月24日电(记者吴昌丰)记者24日从中国科学技术大学获悉,该校余书宏院士与同事合作,利用局域磁场调节手性无机纳米材料之间的相互作用,成功合成了一种新型的手性无机纳米材料一维纳米结构单元中的电偶极矩和磁偶极矩以及定点选择性复合磁性材料。研究结果发表在《自然纳米技术》的网上。手性材料在生物标志物、手性分析与检测、对映体选择性分离、偏振相关光子学和光电子应用等方面具有重要的推动作用。

目前,传统的手性纳米材料主要是通过引入手性配体或构建由电偶极矩控制的螺旋结构来构建。然而,这些手性材料在环境稳定性和导电性方面往往存在局限性,极大地限制了它们的实际应用。探索新的调控机制,构建新型手性纳米功能材料,是突破这一科学瓶颈的新途径。余书红的团队长期从事功能性无机纳米材料的合成方法研究。基于间接天线与材料非均匀成核生长的关系,提出了“双缓冲层设计”的综合策略。通过引入中间缓冲层改变材料间的界面能差,解决了传统半导体材料与磁性材料的晶格和化学不匹配问题,巧妙地实现了磁性材料在不同半导体特定位置的选择性生长。

研究人员发现,在纳米结构中引入局部磁场可以有效地调节偶极矩和偶极矩。通过构建这种新型的磁光纳米材料,可以实现磁感应光学活性。结果表明,该方法具有较高的通用性,可广泛应用于多种半导体材料与磁性元件的耦合,为今后手性光学活性纳米材料的设计和开发开辟了新的途径。同时,新型磁光半导体纳米材料的成功开发,使得在室温下实现各向异性铁磁和自旋操控成为可能,有望为自旋电子学和量子计算技术提供新的材料平台。。。

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