物理科技生物学-PHYICA

区域选择性磁化使手性半导体异日本狠狠干质纳米棒成为可能

纳米技术 2022-03-05 23:58:05

中国科学技术大学 磁感应脊椎指压活动示意图

乙,模型物化磁铁矿纳米畴的一个顶点锌xCd1-xS半导体纳米棒

信用:ZHUANG等人

由教授领导的中国科学技术大学团队

舒(中国科学技术大学),与教授合作

唐志勇教授(中国国家纳米科学技术中心)

爱德华H

萨金特(多伦多大学)在手性无机纳米材料的课题上有了新的发现

研究人员展示了一种区域选择性磁化策略,获得了一个具有手性活动的半导体异质纳米棒库

这篇题为“半导体纳米棒的区域选择性磁化”的研究文章发表在1月20日的《自然纳米技术》杂志上

手性——物体不能与其镜像重叠的特性——在物理学、化学和生物学中引起了广泛的兴趣

材料中的手性活动可以通过电和磁转换偶极子来调节

迄今为止,手性纳米材料的化学构建已经通过引入手性分子和几何螺旋结构来提供调制,但是这些方法限制了它们的环境不稳定性——手性在光照、加热或恶劣的化学环境下消失

由于朝向表面反应物和电极的电荷转移过程受到阻碍,可能导致导电性差

这些限制阻碍了手性材料在各个领域的进一步实际应用

设计磁光纳米材料为通过局部磁场调节电偶极子和磁偶极子之间的相互作用提供了机会,强调了另一种有希望实现手性的方法

为了实现这种手性活性介质,必须在母体纳米材料的目标位置实现磁性单元的生长

一维硫族化合物半导体纳米棒因其高几何弹性、沿纳米棒的大电偶极矩、易于组成和尺寸调制以及在催化、光子学和电子学中的有前途的应用而成为作为母体材料的引人注目的候选材料

然而,大晶格和化学错配的主体和基序材料之间的外延生长,更不用说区域选择性生长,提出了技术挑战

面对这一挑战,研究人员报告了一种双缓冲层工程策略,以实现磁性材料在各种半导体纳米棒上特定位置的选择性生长

作者在每个纳米棒的一个顶点上依次整合了Ag2S和Au中间层,以催化Fe3O4纳米畴的位点特异性生长

由于特定位置的磁场,得到的磁化异质纳米棒显示出偏转的电偶极矩

通过这种方式,在没有手性配体、螺旋结构和手性晶格的情况下,电和磁跃迁偶极之间的非零相互作用诱导了手性光学活性——这是在调制之外没有观察到的现象

区域选择性磁化策略为设计手性和自旋电子学的光学活性纳米材料开辟了新的途径

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