ナノスケール材料：基板上のキラルなピンホイール型超格子集合体

キラル超格子には独特なトポロジーや物理的性質があるため、（メタ）マテリアルに関して、自己集合によるナノ粒子からのキラル超格子形成が大いに求められているが、それはまだ困難である。今回我々は、四面体金ナノ粒子が、角と角がつながったペロブスカイトに似た低密度相から、角と辺がつながったより充填密度の高いピンホイール型集合体に変換可能であることを示す。キラリティー測定によって、角を共有する集合体がアキラルであるのに対し、ピンホイール型超格子では固体基板上において鏡映非対称性が強くなっていることが実証された。液相透過型電子顕微鏡法と計算モデルによって、ナノ粒子間のファンデルワールス相互作用と静電相互作用が熱力学的平衡を制御していることが示された。四面体間で角と辺の結合が可変であることによって、キラリティーの微調整が可能になる。また、光子誘起近接場電子顕微鏡法と有限差分時間領域シミュレーションによって、2層超格子ドメインが強いキロプティカル活性（キラル光学活性）を示すことが確認された。基板によって支持されるキラル超格子は単純かつ汎用的なので、特異な光学特性、機械特性、電子特性を持つメタ構造コーティングの作製が容易になる。

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