近日，我院在手性纳米光学研究方面取得重要进展，相关成果以郑州大学为第一单位发表于国际知名期刊《Nano Research》（影响因子：8.897）上，（Fine-tune chiroptical activity in discrete chiral Au nanorods，Nano Research, 2022, DOI: 10.1007/s12274-022-4212-y）。论文的第一作者（通讯）为我院郑广超副教授，北京应用物理与计算数学研究所张伟研究员和天津大学张志成教授为共同通讯作者。该工作还得到了香港理工大学黄国贤教授的指导和支持。

图1：手性金纳米棒的制备和光学活性

与各向同性的金纳米球相比，金纳米棒因其具有各向异性的光学特性，在过去的研究中备受关注。与非手性纳米晶相比，手性金属纳米晶具有更丰富的偏振光谱特征，已经应用于圆偏振相关的诸多领域。但是，单一手性金纳米棒（c-Au NRs）的制备存在着诸多挑战，如用湿化学法精准构筑手性金纳米棒和在可见vis-NIR区域调整其手性光学响应。郑广超副教授等对构筑单一等离激元纳米晶、光学活性理论以及最新应用的总结和深度理解发表在《ChemicalSociety Reviews，2021，50，3738-3754》上。研究团队在手性等离激元工作方面已经取得了一部分进展，研究结果已发表在《Angewandte Chemie International Edition，2018,57,16452-16457》。

图2：手性金纳米棒的形态、光学表征和理论模拟

在该项工作中，研究团队利用种子介导法制备一系列具有不同光学活性的表面扭曲c-Au NRs、c-Au@Ag 核-壳和 c-Au@TiO₂核-壳纳米棒。表面扭曲c-Au NRs 的PCD 可通过调整种子（Au NRs）的 LSPR 带和浓度精确调控。此外，UV-vis-NIR 区域内 PCD 带的移动也可通过另一种金属或半导体壳的功能化来实现。有趣的是，从 c-Au 核到 Ag 壳的手性转移导致其复合纳米结构在紫外区域产生新的 PCD 带。张伟研究员开发的理论模型证实了 PCD 波段的调谐和手性转移。因此，开发基于c-Au NRs的手性纳米材料具有可调节的手性光学响应，将有助于理解手性结构和光学响应的关联，并能直接将其扩展基于圆偏振的应用。

该工作得到了国家自然科学基金、郑州大学青年拔尖人才、以及郑州大学青年人才企业合作创新团队等项目的支持。

文章链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s12274-022-4212-y

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/CS/C9CS00765B

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201810693