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          区域选择性磁化使手性半导体heteronanorods

          • [2020年2月24日]

            中科大团队科学(CAS)的中国社科院的领导的教授。宇叔红(中科大),与教授协作。唐志勇(国手机澳门新莆京纳米科学中心和技术,中国)和教授。爱德华小时。萨金特(多伦多大学),已在手性无机纳米材料的主题棚新灯。研究人员展示了一种区域选择性磁化战略,实现与手性光学活动半导体heteronanorods库。题为“区域选择性磁化半导体纳米棒”的研究文章发表在 自然纳米技术 (NAT。 nanotechnol。 到2020年, 10.1038 / s41565-019-0606-8)01月20.

            手性 - 对象不重叠,其镜像的财产 - 是物理学,化学和生物学的广泛兴趣。通过引入手性结构的手性纳米材料的传统的化学结构有其局限性,由于这样的材料的环境稳定性和导电不良。

            一个。磁感应的手性光学活性的示意图。

            B,物化磁铁矿nanodomain的模型中锌的一个顶点x光盘1-xš半导体纳米棒。

            设计磁光纳米材料提供了一个机会,通过局部磁场来调节电和磁偶极子之间的相互作用,强调了另一种有前途的方法,以使手性(图一)。兑现这样chiroptically活性介质,磁性单元的生长( FE3O4)在父母纳米材料的目标位置来实现。一维硫族半导体纳米棒站出来作为亲本材料,由于其引人注目的特质,然而,技术的挑战在于,大格子和化学不匹配的主机和主题材料之间的外延生长,更不用说区域选择性增长。

            卷取挑战,研究人员报告双缓冲层工程策略,其能够调整表面活性和界面能局部地,实现磁性材料的在特定位置上的多种半导体纳米棒的选择性生长( 锌x光盘1-xs,其中 0≤x≤1,如在图b中所示)。研究人员依次累加股份公司2s,在每个纳米棒的一个顶点AU中间层催化FE的位点特异性生长3O4 纳米域,导致高产一维的锌x光盘1-xS-AG2S / AU@FE3O4 季heteronanorods,其结构已经通过功率X射线衍射图案确认。研究者进一步检查了产品的结构和形成机理和研究了它们的电子动力学。所得到的纳米材料表现出高的光学活性,此外,在整个紫外和可见光制度这些纳米棒的吸收可以通过锌/ CD比,其中0.9进行控制:0.1被证明是更好的根据实验。

            现象被证实的是,由于通过位点特异性FE导入的位置特定磁场3O4 纳米颗粒,所得到的磁化heteronanorods表现出偏转电偶极矩。以这种方式,在没有手性配体,螺旋结构,和手性晶格电场和磁场过渡偶极子诱导手性光学活性之间的角偏转 - 一个现象不调制的观测外部。

            研究人员的其它实验表明,该方法可以应用于其它半导体系统为好。区域选择性磁化战略开辟了新的途径,为设计和手性自旋电子学光学活性的纳米材料。

            这项工作是由中国国手机澳门新莆京自然科学基金的支持,为中国的国手机澳门新莆京自然科学基金和前沿科学,中科院重点研究发展计划(qyzdj - 西南 - slh036)的创新研究群体的基础。

            纸连接:

            //www.nature.com/articles/s41565-019-0606-8


            (由李晓西编辑,江pengcen,中科大新闻中心)

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