キラリティという、右手と左手の関係のように镜合わせの构造同士が异なる性质は、自然界に普遍的に存在し、生命の起源、创薬やスピントロニクス（注4）とも関わる重要な性质です。キラル物质は人工的に合成すると右手型と左手型が等量得られる（利き手は偏らない）という性质があります。これまでに円偏光というキラルな光を照射することでキラル物质の利き手の偏りを诱起する试みが行われてきましたが、この方法で诱起される偏りは仅かでした。
今回、東北大学多元物質科学研究所の新家寛正助教と中川勝教授、新潟大学大学院自然科学研究科の後藤和泰准教授、黑料网未来材料?システム研究所の田川美穂教授、大阪大学大学院工学研究科の吉川洋史教授、埼玉大学大学院理工学研究科の川村隆三助教を中心とする研究グループは、円偏光よりも強くキラル物質と左右非対称に相互作用する光の励振が期待される诱电体メタ表面上で結晶構造にキラリティを持つ無機化合物を結晶化することで、円偏光のみでは得られない統計的に有意な利き手の偏りが観測されることを発見しました。本成果は、ナノ領域に局在した光を活用した物質キラリティ制御に新たな視座を与えるだけでなく、光のキラリティとキラル物質の相互作用の理解に貢献します。
本成果は、科学誌The Journal of Physical Chemistry Letters に 2月5日（米国太平洋標準時間）付でオンライン掲載されました。
● 诱电体メタ表面（注１）への円偏光（注2）照射により励振されるナノ領域に局在した光がキラル结晶（注3）の利き手に偏りを诱起することを明らかにしました。
● 円偏光よりも高効率な光による物质キラリティ制御が期待されます。
● 光のキラリティとキラル物质との相互作用の理解に贡献する成果です。
◆详细（プレスリリース本文）はこちら
注1. 诱电体メタ表面
メタ表面とは、微細加工技術などによって人工的に作製された疑二次元ナノ構造配列体により、自然界の物質では見られない光学特性が付与された表面である。特にナノ構造体の材料に誘電体を用いたメタ表面を诱电体メタ表面と呼ぶ。これまでに、金属ナノ構造体への光照射により励振する表面プラズモン共鳴の光学特性を利用したメタ表面が広く知られるようになった一方で、近年、誘電体ナノ構造の多様な光共鳴現象を活用することでメタ表面の光学特性の多様性を拡張する研究が注目されている。
注2. 円偏光
光は电磁场であり、电场と磁场が互いに诱起しあいながら存在する。电场には方向があるため、电场のベクトルを定义することができる。电场ベクトルが直线上で振动している光は、直线偏光と呼ばれる。一方で、电场ベクトルが回転して振动している光を円偏光と呼ぶ。回転の方向に左回りと右回りが存在するため、円偏光はキラリティを持つ。
注3. キラル结晶
キラリティを持つ结晶を指す。キラリティとは、镜合わせの関係にある2つの构造が异なる性质のことを指す。キラリティがあることをキラルといい、キラルな构造の代表例は人间の手の形がある。右手の形を镜に映すと左手の形になり、これら镜像体の形は异なるため、手の形にはキラリティがあると言える。キラルな物质には、同じ物质でも右手型と左手型に対応する异なる构造が存在する。キラルな物质の左右を表现するため&濒诲辩耻辞;利き手&谤诲辩耻辞;という言叶がしばしば用いられる。一方で、例えば、球を镜に映した形は球であり、球の镜像体同士は同じ形を示すため、球にはキラリティが无いことになる。キラリティが无いことをアキラルという。人间の手の形の他に、キラリティがある构造の例として、右巻きと左巻きが存在するらせん构造が挙げられる。
注4. スピントロニクス
固体中の电子が持つ电荷だけでなくスピンの自由度も併せて工学的に応用する分野のことを指す。固体中の电子はマイナスの电荷を持つ。电荷のマイナスとプラスの自由度を情报として活用するのがエレクトロニクスである。一方で、电子には电荷だけではなく、スピンと呼ばれる性质を持つ。スピンは、电子の自転に例えられる性质で、回転の方向には左回りと右回りに対応する自由度がある。この自由度を、电荷のプラスとマイナスのように情报として活用することができる。スピンとエレクトロニクスを组み合わせた造语がスピントロニクスである。
タイトル：Mie-Resonant Nanophotonic-Enhancement of Asymmetry in Sodium Chlorate Chiral Crystallization
著者： Hiromasa Niinomi*, Kazuhiro Gotoh, Naoki Takano, Miho Tagawa, Iori Morita, Akiko Onuma, Hiroshi Y. Yoshikawa, Ryuzo Kawamura, Tomoya Oshikiri, and Masaru Nakagawa
*责任着者：东北大学多元物质科学研究所 助教 新家寛正
掲載誌：The Journal of Physical Chemistry Letters
顿翱滨：10.1021/补肠蝉.箩辫肠濒别迟迟.3肠03303
鲍搁尝：
