基于表面等离激元光学驱动的纳米自组装镜像对称破缺新现象和机理研究
批准号:
11574030
项目类别:
面上项目
资助金额:
73.0 万元
负责人:
王荣瑶
依托单位:
学科分类:
A2014.凝聚态物理新兴与交叉领域
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
秦伟、赵文静、刘宇、吴桐、曾强、刘圣利
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中文摘要
软凝聚态物质有序自组装体系在纳米尺度上的手性起源,是与生命起源研究紧密相关的一个极具挑战的课题。本项目拟研究光子角动量传递产生的光力学效应在金属纳米颗粒手性自组装结构构建中的作用和影响,探索基于表面等离激元增强的不对称光学力驱动的手性镜像对称破缺效应和机理。不同于以前的光化学分解/催化诱导的手性物质镜像对称破缺现象研究,本研究试图通过建立光与物质之间动量交换这一基本光力学效应与纳米手性自组装镜像对称破缺之间的联系,从一个新的角度理解软物质在纳米尺度上的手性起源。我们相信,这项研究不仅在揭示光与物质作用新的现象和机理方面具有重要的科学意义,还有助于探索用光学操控纳米颗粒自组装来构建新型表面等离激元手性功能微/纳器件,拓展金属纳米结构材料在生物传感和成像、手性制药、信息传输等方面的重要应用。
英文摘要
Chiral origin at nanoscale is a challenging topic in the self-assembly of soft materials, which is intimately related with the origin of life on earth. This proposal aims to study the important role of photonic momentum transfers in the chiral assembly of metallic nanoparticles, and explore the possibility of using plasmon-enhanced chiral optical forces and torques to enable mirror symmetry breaking of chiral enantiomeric pairs. The physical mechanisms involved in this chiral phenomenon are new, in contrast to previous studies where photochemistry with circularly polarized light was thought to play predominant role in the observations of mirror symmetry breaking. Here we attempt to establish the relationship between optomechanical effect induced by photonic momentum transfers and mirror symmetry breaking phenomenon occurring in the chiral assembly of nanoparticles, providing a new insight into the chiral origin of soft materials at the nanoscales. We believe that this study is not only of important implications in a fundamental study of light-matter interactions, but also helpful for exploiting optically manipulating of chiral assembly of metallic nanoparticles, with aims to create novel plasmonic chiral nanostructures and devices for applications in the fields of biological sensing and imaging, chiral drugs, and optical information communications.
本项目研究了光子的手性信息传递在构建纳米金属手性自组装结构中的作用和影响,探索了基于表面等离激元增强的不对称光学力驱动的手性镜像对称破缺效应和机理。对于分子介导的金纳米棒手性组装模型体系,本研究建立起光与纳米颗粒之间动量交换这一基本光力学效应与手性自组装镜像对称破缺之间的联系,由此提供一个新的角度理解软物质在纳米尺度上的手性起源。这种基于光力学效应的手性信息传递在构筑可调控纳米等离激元手性态及其光学活性方面具有重要应用价值。本研究提出的新型光控表面等离激元手性开关及自组装超结构的光控手性策略,将有助于拓展人工纳米功能结构材料在手性传感、光催化、微纳光子器件等方面的应用。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1039/c7nr01527e
发表时间:2017-05
期刊:Nanoscale
影响因子:6.7
作者:Weixuan Zhang;Tong Wu;Rong-Yao Wang;Xiangdong Zhang
通讯作者:Weixuan Zhang;Tong Wu;Rong-Yao Wang;Xiangdong Zhang
Photocontrollable Chiral Switching and Selection in Self-Assembled Plasmonic Nanostructure
自组装等离子体纳米结构中的光控手性切换和选择
DOI:10.1002/adfm.201900587
发表时间:2019
期刊:Advanced Functional Materials
影响因子:19
作者:Zhao Wenjing;Zhang Weixuan;Wang Rong Yao;Ji Yinglu;Wu Xiaochun;Zhang Xiangdong
通讯作者:Zhang Xiangdong
DOI:10.1039/c6nr09419h
发表时间:2017-04
期刊:Nanoscale
影响因子:6.7
作者:Tong Wu;Weixuan Zhang;Rong-Yao Wang;Xiangdong Zhang
通讯作者:Tong Wu;Weixuan Zhang;Rong-Yao Wang;Xiangdong Zhang
手性信息传递中等离激元介导的光与分子对映选择作用机理研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:63万元
- 批准年份:2020
- 负责人:王荣瑶
- 依托单位:
金属纳米微粒的螺旋手性构筑及其集合表面等离激元的光学活性研究
- 批准号:11174033
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:75.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:王荣瑶
- 依托单位:
凝胶网络构筑的超声调控及流变性质研究
- 批准号:10874015
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:36.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:王荣瑶
- 依托单位:
国内基金
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