近日，中國科技大學合肥微尺度物質科學國家實驗室俞書宏教授領導的課題組成功制備了手鐲狀Ni-Co合金磁通閉合納米環(huán)，提出了一條可靠的高產(chǎn)合成磁通閉合納米環(huán)的新途徑，

    該研究成果將發(fā)表在9月3日出版的《美國化學會會志》（JACS）上。俞書宏教授課題組通過簡單的液相合成方法一步合成的納米環(huán)克服了以往的一些缺陷，并且第一次證明了這種由Ni-Co合金納米粒子組裝而成的納米環(huán)能夠直接在溶液中形成，不需要依賴于后續(xù)的襯底和溶劑揮發(fā)等誘導效應來實現(xiàn)組裝。

    本方法所合成的納米環(huán)具有很好的穩(wěn)定性，不受溶劑、粒子濃度、外磁場等外界條件的影響，甚至在沸騰的溶液和機械擾動中都能穩(wěn)定存在。該課題組還在大量實驗的基礎上提出了從磁性顆粒到磁性鏈然后成環(huán)的機理。研究結果表明，合適的合金組成、靜磁的磁偶極相互作用和表面活性劑聚乙烯吡咯烷酮的穩(wěn)定等協(xié)調作用在納米環(huán)的組裝形成過程中起到重要的作用。

    據(jù)悉，這種磁通閉合納米環(huán)是由Ni-Co合金納米顆粒組裝而成的，具有順時針和逆時針兩種穩(wěn)定的磁通閉合態(tài)，通過改變納米環(huán)的空間位置或者利用電流產(chǎn)生的循環(huán)極化磁場可以對其進行調控。這些特征使得這些納米環(huán)具備了作為高密度信息存儲器件元件的條件。此外，這些納米環(huán)也可能在磁輸運方面表現(xiàn)出特異的性能。該課題組的實驗結果表明，這種合金納米環(huán)對外磁場具有快速響應能力并具有良好的生物相容性，并可能用做磁共振造影劑，因而在納米生物醫(yī)學等領域有潛在的應用前景。