近日,我室孔祥建教授与龙腊生教授课题组在手性稀土-过渡金属团簇的磁光效应研究中取得重要进展,相关研究成果以“Homocentric Chirality and Magnetism Enable Strong NIR Magneto-Optical Activity in a Chiral DyFe3 Cluster”为题发表于《美国化学会志》 (J. Am. Chem. Soc. 2026, DOI: 10.1021/jacs.5c22065.)。
磁场调制手性光学信号是实现手性分子体系光学读出的重要手段,为可逆、无损的外场调控提供新途径。然而,现有分子体系中手性与磁性通常分别来源于手性配体和金属中心,这种分离限制了磁场对手性光学跃迁的调控能力。

孔祥建教授与龙腊生教授团队基于前期在手性稀土-过渡金属团簇磁光效应的研究基础,设计合成一对具有三叶螺旋桨结构的3d-4f手性簇合物R/S-DyFe3,其中Dy3+离子同时作为手性中心和磁性中心。磁光测试表明,在 ±1.6 T 外加磁场下,该体系在近红外区表现出圆二色(CD)信号的显著增强且可逆的磁调控信号反转。研究表明,这种强的磁光响应主要是由于磁性和手性同源的Dy3+离子在磁场下的塞曼分裂和 4f 子能级混合显著增强了磁圆二色性(MCD)的贡献。该工作为发展具有磁场调控能力的手性光学分子材料提供了新思路。
该工作在孔祥建教授、龙腊生教授和郑兰荪院士的共同指导下完成。我院博士后陈佳楠为第一作者,北京科技大学胡淑贤教授和张胜博士生提供了理论计算支持,我院汪骋教授参与了光谱分析与结果讨论,该工作得到了国家自然科学基金(92461305, 92161203, 92361301, 22276013)项目的资助。
论文链接:https://doi.org/10.1021/jacs.5c22065