從中國科學技術大學獲悉，該校俞書宏院士團隊與同行合作，首次通過在一維納米結構單元中定點選擇性復合磁性材料，利用局域磁場調制電偶極矩與磁偶極矩之間的相互作用，成功合成了一類新型手性無機納米材料。該成果日前在線發表于《自然·納米技術》雜志上。
手性材料對于推動生物標記、手性分析和檢測、對映異構體選擇性分離、偏振相關光子學和光電子學應用等領域的發展具有重要意義。目前，傳統手性納米材料主要是通過引入手性配體或構造螺旋結構等電偶極矩調控方式構筑，但這類手性材料在環境穩定性和導電性方面通常存在局限性，極大地限制了其實際應用。探索新的調控機制并構筑新型手性納米功能材料是突破這一科學瓶頸的新途徑。
俞書宏院士團隊長期開展功能無機納米材料的合成方法學研究，他們基于材料間接觸角與異質成核生長的相互關系，提出了一種“雙緩沖層設計”合成策略，通過次序引入中間緩沖層改變材料間的界面能差異，從而解決了傳統半導體材料與磁性材料間的晶格和化學失配問題，巧妙地實現了磁性材料在不同半導體特定位置的選擇性生長。
研究人員發現，在納米結構中引入局域磁場可實現對電偶極矩與磁偶極矩的有效調控。通過構筑這類新型磁光納米材料，能夠實現磁誘導光學活性。研究結果表明，該方法具有高度普適性，可廣泛用于多種半導體材料與磁性組分間的耦合，為今后設計開發手性光學活性納米材料開辟了新途徑。同時，這種新型磁光半導體納米材料的成功開發使得在室溫下的各向異性鐵磁性以及自旋操控成為可能，從而有望為自旋電子學和量子計算技術提供新的材料平臺。
