布法罗大学夏洛特·许著 信用:CC0公共领域 在自然界中，许多分子拥有一种叫做手性的特性，这意味着它们不能叠加在它们的镜像上(就像左手和右手一样)
手性可以影响功能，例如，影响药物或酶的有效性，或化合物的感知香气
现在，一项新的研究正在推进科学家对与手性相关的另一个特性的理解:光如何在磁场下与手性材料相互作用
先前的研究表明，在这样一个系统中，左手和右手形式的材料吸收光的方式不同，当平行于外部磁场流动的光改变方向时，它们相互镜像，采用反平行流
这种现象被称为磁手性二色性
然而，过去实验中缺少的是对实验观察结果与MChD理论预测相符的确认——这是验证理论和理解科学家观察到的效应的必要步骤
将于4月21日在《科学进展》发表的新论文改变了这一现状
这项研究是由吉尔特领导的
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里克肯，博士
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法国全国冠军联赛实验室主任
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美国布法罗大学的拉金化学教授
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第一批作者是马特奥·阿特佐里博士
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他是国家化学实验室的研究员
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学生赫伯特·卢多威格
“对光的最早理论预测出现在20世纪80年代
自那以后，越来越多的关于这种效应的观察被报道出来，但是没有定量的分析可以证实MChD的基本理论是否正确，”瑞克肯说
这项新的研究对两个定义明确的模型系统提出了详细的测量，并对其中一个系统进行了先进的量子化学计算
" “博士
里肯的团队在1997年首次对MChD进行了实验观察，并报告了在不同系统中对该效应的其他实验研究，”奥施巴赫说
“然而，只有现在才有可能在实验和从头开始的量子理论计算之间进行直接比较，以验证MChD理论
" 研究集中于由两种化合物的镜像形式组成的晶体:硝酸三(1，2-二氨基乙烷)镍和硝酸三(1，2-二氨基乙烷)钴
正如奥施巴赫所解释的，“晶体中三(1，2-二氨基乙烷)金属离子的分子形状呈螺旋桨状
螺旋桨也是成对的镜像，不能叠加
" 里克肯的实验室对所研究的两个系统进行了详细的实验测量，而奥施巴赫的团队利用UB的超级计算设施——计算研究中心，进行了与镍(ⅱ)化合物的光吸收相关的具有挑战性的量子化学计算
如《科学进展》论文中所解释的，结果是:“我们报道了两种原型手性顺磁性晶体的低温MChD光谱，这两种晶体被认为是模型系统，三(1，2-二氨基乙烷)镍(II)和硝酸钴(II)，用于平行或垂直于晶体c轴传播的光，以及通过最先进的量子化学计算对镍(II)衍生物的MChD光谱的计算
“通过引入振动耦合，我们发现实验和理论之间有很好的一致性，这为MChD发展成为一种强大的手性光谱工具开辟了道路，并为用于技术应用的新型大分子手性材料的化学设计提供了基本的见解
" 虽然这项研究属于基础科学领域，但关于MChD的未来潜力，Rikken指出:“我们通过实验发现(对于我们研究的材料)，在低温下，平行和反平行于1特斯拉的适度磁场的光传输差异，几乎不超过冰箱磁铁产生的差异，可以高达10%
我们的计算允许我们详细了解这一点
这种效应的大小和对它的详细理解现在为未来的微型计算机硬盘的应用打开了大门，它可以从光学二极管到新的光学数据存储方法
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