a, Ilustración esquemática de la actividad quiroptica inducida magnéticamente. B, Modelo de nanodominio de magnetita materializada en un vértice de la nanovarilla de semiconductores ZnxCd1-xS. Crédito:ZHUANG et al.
Un equipo de la USTC dirigido por el profesor Shu-Hong Yu (USTC), colaborando con el Prof. Zhiyong Tang (Centro Nacional de Nanociencia y Tecnología, China) y el Prof.Edward H. Sargent (Universidad de Toronto), ha arrojado nueva luz sobre el tema de los nanomateriales inorgánicos quirales. Los investigadores demostraron una estrategia de magnetización regioselectiva, logrando una biblioteca de heteronanorods semiconductores con actividades quiropticas.
El artículo de investigación, titulado "Magnetización regioselectiva en nanobarras semiconductoras, "fue publicado en Nanotecnología de la naturaleza el 20 de enero.
La quiralidad, la propiedad de un objeto que no se puede superponer con su imagen especular, es de amplio interés en la física, química y biología. La actividad quiroptica en los materiales se puede ajustar mediante dipolos de transicin electrica y magnética. Hasta la fecha, la construcción química de nanomateriales quirales se ha logrado mediante la introducción de moléculas quirales y estructuras geométricamente helicoidales para proporcionar modulación, pero estos métodos limitan su inestabilidad ambiental:la quiralidad desaparece con la iluminación, calentamiento o en un entorno químico agresivo. Puede resultar una mala conductividad, ya que se obstaculizan los procesos de transferencia de carga hacia los reactivos superficiales y los electrodos. Estas limitaciones dificultan otras aplicaciones prácticas de materiales quirales en diversas áreas.
El diseño de nanomateriales magneto-ópticos ofrece la oportunidad de modular las interacciones entre dipolos eléctricos y magnéticos a través del campo magnético local. subrayando otro enfoque prometedor para permitir la quiralidad. Para materializar tales medios quiropticamente activos, el crecimiento de unidades magnéticas debe lograrse en ubicaciones específicas de nanomateriales parentales. Las nanovarillas semiconductoras de calcogenuro unidimensionales se destacan como candidatos convincentes para servir como materiales parentales debido a su alta anisotropía geométrica. gran momento dipolar eléctrico a lo largo de nanobarras, facilidad de composición y modulaciones de tamaño, así como aplicaciones prometedoras en catálisis, fotónica, y electrónica. Sin embargo, el crecimiento epitaxial entre el anfitrión y los materiales del motivo de grandes redes y desajustes químicos, mucho menos el crecimiento regioselectivo, presentan desafíos técnicos.
Aceptando el desafío Los investigadores informaron sobre una estrategia de ingeniería de doble capa amortiguadora para lograr el crecimiento selectivo de materiales magnéticos en ubicaciones específicas en una amplia variedad de nanobarras semiconductoras. Los autores integraron secuencialmente Ag 2 Capas intermedias de S y Au en un vértice de cada nanobarra para catalizar el crecimiento específico del sitio de Fe 3 O 4 nanodominios. Debido al campo magnético específico de la ubicación, los heteronanorodos magnetizados resultantes exhiben un momento dipolar eléctrico desviado. De este modo, la interacción distinta de cero entre dipolos de transición eléctrica y magnética induce actividad quiroptica en ausencia de ligandos quirales, estructuras helicoidales y redes quirales, un fenómeno que no se observa fuera de la modulación. La estrategia de magnetización regioselectiva abre una nueva vía para diseñar nanomateriales ópticamente activos para quiralidad y espintrónica.
