《納米體系手征光學性質研究》是依託北京套用物理與計算數學研究所，由張偉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：納米體系手征光學性質研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張偉
- 依託單位：北京套用物理與計算數學研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
結合多樣、可調的納米體系實驗新成果,我們開展納米體系手征光學性質的研究。該項目將研究由量子點,金屬納米顆粒,手征分子等作為基本基石構成的複合納米體系對不同偏振光的不同回響（圓二色譜等）,揭示納米尺度手征性產生的機制；考察體系中多種效應(受限效應,幾何對稱性效應,近場效應等)的綜合作用;探究複合納米體系空間構型與體系手征性的關係；研究體系個體激發（激子）與集體激發（等離激元）的相互作用，特別關注其在體系手征光學性質中的表現；分析不同起源、機制的手性的相對作用；提出利用複合納米體系可調性實現廣泛區間（紫外、可見光、紅外）手征性並對其調控的有效手段；建立基於經典電磁場理論和量子密度矩陣的理論模型，發展有效解析和數值計算方法，分析、解釋、理解相關實驗，並提出新實驗設計原理方案。該項目研究將深化人們對納米體系基本物理規律，特別是納米尺度手征性的認識，它在生物醫學等方面有重要作用。
結題摘要
手征性在自然界廣泛存在，在諸多領域有重要套用。納米體系結構的可調控性為手征性的研究提供了更廣闊的平台。我們在複合納米體系（手征）光學性質方面開展了有成效研究工作,取得了有意義的研究成果。我們系統研究了由(手性)分子、DNA Origami、（核殼）納米顆粒構成的複合體系手性光學回響，利用複合微納結構和外磁場的調節理解納米尺度手性光學回響的新特徵。研究工作發現：由手性分子Cysteine連結金納米棒形成不同空間構型結構的誘導手性導致的圓二色（CD）譜，熱點（hotspot） 局域場增強和反作用的競爭使肩並肩構型下的CD強於頭對頭構型下的CD；DNA Origami和金屬納米複合體系的各向異性光學手性；Au@Ag核殼納米顆粒和Cysteine分子複合結構的帶間躍遷相關的誘導光學手性；外磁場和空間構型調控的新穎手性光學回響。我們的研究工作揭示了納米尺度手性回響的物理機制，指出了誘導手性、結構手性的特點、特徵，提出了空間構型和外（磁）場調控光學手征回響的方案與手段。我們發展了複合納米體系手性光學理論建模、有效解析和數值計算方法，和實驗工作緊密結合，分析、解釋、理解了相關實驗，深化了納米尺度手性光學回響機理的認識。項目執行期間在包括Nano Lett. [IF 13.78]，Advanced Materials [IF 18.96]，ACS Nano. [IF 13.33]，Angew. Chem. Int. Ed. [IF=11.71]，J. Am. Chem. Soc. [IF 12.11] 等的SCI期刊發表17篇論文（均標註本項目資助）。
