非晶量子纳米材料

摘要： 在量子材料中，宏观行为以非平庸的方式受到量子现象的支配。这通常通过对晶体固体中原子位置的精确控制来实现。本文证明，利用无序玻璃态材料为定制量子材料特性提供了独特机遇。借鉴单分子光谱学思路，研究者在相对刚性的超?。ㄖ本?lt;10纳米）非晶二氧化硅纳米颗粒中分离出单个离域π电子染料体系。通过化学调控染料周围非晶二氧化硅环境的局部组分范围，可实现对染料量子行为的精细控制，从而开发出光动力治疗（PDT）和随机光学重建显微术（STORM）的高效探针。结果表明：相较于调控晶体固体中明确的相邻原子晶格位置，通过系统改变玻璃态无序材料中的平均局部环境，能有效实现自旋轨道耦合等效应介导的光诱导量子行为精细调控。所得纳米探针展现出已证实可用于临床转化的特性。