近日，（固体表面物理化学国家重点实验室）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“Strong NIR-II Magneto-Optical Activity of a Chiral Sm15Cu54 Cage”为题在线发表于《美国化学会志》(J.Am.Chem.Soc.2024,DOI:10.1021/jacs.4c07346)。

手性材料的磁光效应在物理、化学和生物学等领域具有重要的应用潜力。目前，对手性材料磁光效应的研究大多集中于手性无机纳米材料的紫外-可见光范围，对近红外（NIR）磁光效应的探索仍然有限。

孔祥建教授与龙腊生教授课题组基于前期在手性稀土-过渡金属团簇磁光效应的研究基础（J.Am.Chem.Soc.2024,146,16389；J.Am.Chem.Soc.2023,145,22176；J.Am.Chem.Soc.2022,144,8837），设计合成了三对R/S-Ln15Cu54（Ln=Sm，Gd，和Dy）手性稀土-过渡金属团簇。结构分析表明，R/S-Ln15Cu54是目前报道的最大稀土-铜团簇，具有C3对称性的笼状分子结构。磁圆二色（Magnetic Circular Dichroism，MCD）光谱在NIR-II区表现出基于f–f跃迁的强磁光响应。其中，R/S-Sm15Cu54的MCD效应的g-factor在1300-1450 nm达到5.5×10-3 T-1。这种强NIR-II磁光活性归因于强磁偶极允许的f–f跃迁和结构的螺旋手性。这项工作不仅展示了迄今最大的Ln-Cu团簇，而且证明了磁偶极允许的跃迁对磁光活性的关键作用。

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。博士生陈佳楠为第一作者，硕士毕业生黄凯欣、博士生程佩明、戚明强和徐寒参与了部分表征工作，同济大学段瑛滢副教授和陈佳烨博士生测试了变场MCD光谱，该工作得到国家自然科学基金项目（92161104、92161203、92361301）的资助。