在纳米尺度观察到的手性光力
分子科学研究所的一个研究小组通过用圆偏振光照射手性金纳米结构并检测作用在纳米结构附近的探针上的光学力,成功地观察了纳米尺度材料结构的左旋和右旋。这一结果表明,利用光在纳米尺度上分析物质的手性结构是可能的。
手性描述了材料结构不能叠加到其镜像上的特性。由于互为镜像的左手和右手并不重合(它们不相同),因此它们是手性的。
手性物体可以区分为右手或左手。构成生命的许多物质都是手性的,并且通常只自然存在右旋或左旋中的一种。此外,在新型功能材料中,其手性往往对其功能起着重要作用。
这种手性材料的一个特征是对右圆偏振光和左圆偏振光表现出不同的响应,称为手性光学效应。然而,直到现在才实现了对手性物质附近发生的纳米级手性光学效应的观察。
在这项研究中,通过使用光力模式下的光致力显微镜(OF-PiFM)观察了纳米尺度的手性光学效应,该显微镜检测施加在被照射物体附近的尖端上的光力。尽管理论上认为可以使用OF-PiFM观察到纳米尺度的手性光学效应,但尚未有实际观察报道。该论文发表在《纳米快报》杂志上。
研究小组通过使用OF-PiFM检测左右圆偏振光照射的手性金纳米结构附近探针上感应的光学力,成功观察到了纳米尺度的手性光学效应。
作为验证该方法有效性的样本,研究小组使用了伽马离子形金纳米结构。
使用OF-PiFM对伽马迪翁结构进行成像的结果是,与左圆偏振光相比,用右圆偏振光照射时获得了不同的图像。
这些结果表明,使用圆偏振光的OF-PiFM可以区分和观察纳米尺度的局部右手或左手性。
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