Long- and short-ranged chiral interactions in DNA-assembled plasmonic chains.
Long- and short-ranged chiral interactions in DNA-assembled plasmonic chains.
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DNA组装等离子体链中的长程和短程手性相互作用
DOI：
10.1038/s41467-021-22289-8
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发表时间：
2021-04-01
影响因子：
16.6
通讯作者：
Liedl T
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Martens K;Binkowski F;Nguyen L;Hu L;Govorov AO;Burger S;Liedl T
圆二色性 (CD) 长期以来一直用于追踪手性分子状态和蛋白质构型的变化。近年来，手性等离子体纳米结构已显示出从病原体传感到新型光学材料等应用的潜力。这种金属结构的各个元件的等离激元耦合是获得相当大的CD信号的关键先决条件。我们在这里识别并实现了各种耦合实体（手性和非手性），以证明在接近 100 nm 的距离内的手性传递。这种耦合是通过位于一对金纳米棒之间的非手性纳米球实现的，这对金纳米棒距离较远，但使用 DNA 折纸以手性方式排列。发射粒子引起CD响应的强烈增强，在纳米球的共振频率处出现额外的手性特征，以及纳米棒的纵向等离子体共振频率的红移。匹配的数值模拟阐明了复杂结构中错综复杂的手性光场。
Circular dichroism (CD) has long been used to trace chiral molecular states and changes of protein configurations. In recent years, chiral plasmonic nanostructures have shown potential for applications ranging from pathogen sensing to novel optical materials. The plasmonic coupling of the individual elements of such metallic structures is a crucial prerequisite to obtain sizeable CD signals. We here identify and implement various coupling entities—chiral and achiral—to demonstrate chiral transfer over distances close to 100 nm. The coupling is realized by an achiral nanosphere situated between a pair of gold nanorods that are arranged far apart but in a chiral fashion using DNA origami. The transmitter particle causes a strong enhancement of the CD response, the emergence of an additional chiral feature at the resonance frequency of the nanosphere, and a redshift of the longitudinal plasmonic resonance frequency of the nanorods. Matching numerical simulations elucidate the intricate chiral optical fields in complex architectures.
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