东京科学学院化学系的田口浩司教授、黄博峻助理教授,还有安藤义夫副教授,联手东京大学固态物理研究所的井上俊也副教授、田中美子助理教授及西尾幸人同学,把这个研究搞出来了。他们在《科学进展》上发的文章里讲,通过电压就能操控材料的手性了。咱们都知道手性就是那种左撇子和右撇子没法完全重叠的几何特性,会让电子自旋还有材料跟光的互动变得不一样。以前的办法是把有手性的分子粘在没手性的无机结构上造出杂化材料,可一旦黏上了就很难变回来。这次他们在单晶二硫化钼上做了个EDLT器件。EDLT其实就是个场效应晶体管FET,靠电解质在材料表面弄出很强的电场来控导电率。在这个二硫化钼表面放上一种有手性的离子液体当栅极,再加上源极和漏极电极用来测电流。当给栅极加上正电压的时候,那些带正电的手性分子就直接吸附上去了。 这种吸附改变了MoS2的电子态。研究人员发现了两个关键现象:一个是手性诱导自旋选择性,意思是有特定自旋的电子更容易通过;另一个是电气磁手性效应eMChE,这是种不对称的电响应,得在有手性又有磁场时才出现。要是用右手的分子离子液体,流过去的电子就偏爱某一方向的自旋;换成左手的版本,这种偏爱就会反过来。他们还检测到了很明显的eMChE信号,说明确实有手性电子态产生了。 这事儿最大的亮点就是可逆可控。只要一给电压就能把手性特性给打开或者关闭,到底呈现哪种手性还得看你用了哪种手性离子液体。这种用电压来调节的方式为“手性离子电子学”这个新领域开了个头。田口教授说:“这个独特的性质估计能让以前没探索过的电子和自旋电子设备发展起来。我们这个实验里建立的那种近邻诱导手性,说不定能给新研究领域开辟条路。”