厦门大学：手性稀土团簇的磁光效应新进展

近日，厦门大学化学化工学院官网消息显示，该院孔祥建教授课题组在磁手二色性效应（MChD）领域取得新进展，相关成果以"Enhancement of Magneto-Chiral Dichroism Intensity by Chemical Design: The Key Role of Magnetic-Dipole Allowed Transitions"为题发表在《美国化学学会志》。

磁手征二色性（Magneto-Chiral Dichroism，MChD）是一种手性、非偏振光和磁场相互耦合产生的新型磁光效应，表现为磁场对手性物质吸亮度的扰动。这种磁场调控非偏振光信号的效应有巨大的技术价值。然而，目前报导的MChD效应极弱，深入理解MChD效应的构效关系并获得强的MChD信号是该领域的主要挑战。

具有精确结构的稀土–过渡金属(3d-4f)分子磁体不但具有多个磁性和光学活性中心，而且稀土与过渡金属间具有较强的磁相互作用，理论上是一类具有强MChD效应的潜在理想材料。鉴于此，厦门大学研究者在2022年就设计合成了两种手性3d-4f团簇Ln5Ni6（Ln=Dy和Y），其中Ln5Ni6团簇具有螺旋手性的三明治结构，DyIII和NiII之间存在铁磁耦合，而NiII中心之间存在反铁磁耦合。两种团簇分子在可见-近红外区域都表现出多金属位点强MChD信号，这是首次从实验上观测到这么强的MChD信号。比较自然圆二色和磁圆二色光谱，发现d-d跃迁相关的MChD信号主要由自然旋光性驱动，而与f-f跃迁相关的MChD信号则主要由磁致旋光性驱动。

基于前期在手性稀土团簇的磁光效应方面的研究经验，近期，厦门大学研究者基于Er3+离子在近红外1520nm的4I15/2—4I13/2磁偶极跃迁，在手性团簇[Er5Ni6]中观测到了超强的MChD回应，在4K下获得了高达0.24 T-1的gMChD。这是迄今为止所获得的最强MChD效应。这些结果证明了磁偶极允许的跃迁在MChD中的关键作用。

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