材料科学：キラリティー連続性を有するフォトニクス的に活性なボウタイ型ナノ集合体

キラリティーは、数学的連続関数で記述される幾何学的特性である。しかし化学分野では、キラリティーを、連続的なキラル形状ではなく右か左かという二値的な分子特性として扱うことが多い。こうした連続的なキラル形状は理論的には可能であるが、形状が類似し漸進的にキラリティーを調整できる安定した化学構造群はまだ知られていない。今回我々は、ボウタイ型異方性形状のナノ構造微粒子が、キラリティー連続性を示し、広く調整可能なねじれ角、ピッチ、幅、厚さ、長さで作製できることを示す。ボウタイの自己制限的な集合によって、高い合成再現性、サイズ単分散性、さまざまな集合条件についての幾何形状の計算的予測性が実現可能になる。このボウタイ型ナノ集合体は、吸収現象や散乱現象に起因するいくつかの強い円二色性ピークを示す。こうした粒子は、古典的なキラル分子と異なり、円二色性ピークのスペクトル位置と指数関数的に相関する一連のキラリティー尺度を示す。我々は、可変偏光回転を示すボウタイ型粒子を用いて、光検知測距（LIDAR）デバイス向けに、スペクトル的に調整可能な正または負の偏光の特徴を持つフォトニック活性メタサーフェスを印刷した。

目次へ戻る