手性纳米结构的研究在许多科学领域都具有重要意义，包括手性识别和分子分离、手性光学响应以及手性结构的机械功能等。近年来，与等离子体材料结合的手性结构因其前所未有的光学性能而受到人们的关注。等离子体材料能够最大限度地实现光与物质的相互作用，其独特的特性为通过合理设计等离子体纳米结构来利用偏振光开辟了可能性。基于精心设计的结构，优异的光操纵能力，如偏振调制、相位控制、和负折射率已经实现。为了开发手性等离子体纳米结构独特的光学性能，人们开发了多种制备方法。自上向下的纳米制造方法，如电子束光刻和聚焦离子束铣削，提供了一种用纳米尺寸构建明确手性结构的方法。利用DNA、肽和蛋白等生物分子作为模板进行纳米颗粒组装，可以根据生物分子的特定结构构建非对称纳米结构。近年来，基于手性分子与无机材料相互作用合成手性形貌的研究越来越多。然而，尽管有许多努力，在纳米尺度上控制手性结构仍然是一个不小的挑战。特别是基于液相合成的不对称纳米结构的制备和各向同性三维手性结构的制备仍然是一个难点。近日，韩国首尔大学的Ki Tae Nam等人合作从晶体学角度研究了纳米粒子的手性演化，阐明了手性结构形成的关键参数。通过对手性结构形成的详细了解，他们实现了基于菱形十二面体形状的三维可控手性等离子体纳米颗粒的形态(432螺旋形)。研究了种子、半胱氨酸、十六烷基三甲基溴化铵和抗坏血酸等合成参数对手性结构的影响，并在此基础上对手性结构进行了系统的控制。通过电磁模拟进一步阐明了调制手性结构因子与光学响应之间的关系。重要的是，通过将手性纳米颗粒组装成薄膜实现了一种新的光学响应。对手性纳米粒子的全面研究将为手性等离子体纳米结构的进一步发展提供新的思路。

Hye-Eun Lee; Ryeong Myeong Kim; Hyo-Yong Ahn; Yoon Young Lee; Gi Hyun Byun; Sang Won Im; Jungho Mun; Junsuk Rho; Ki Tae Nam. Cysteine-encoded chirality evolution in plasmonic rhombic dodecahedral gold nanoparticles. Nature Communications, 2020.

DOI: 10.1038/s41467-019-14117-x

https://doi.org/10.1038/s41467-019-14117-x