Войти
Планарная хиральность, также известная как 2d хиральность, является частным случаем хиральности для двух размеры.
По сути, планарная хиральность - это математический термин, который находит применение в химии, физике и родственных физических науках., например, в астрономии, оптике и метаматериалах. В последних двух областях преобладают приложения микроволнового и терагерц, а также микро- и наноструктурированные планарные интерфейсы для инфракрасного и видимого свет.
Плоское хиральное производное ферроцена, используемое для кинетического разрешения некоторых рацемических вторичных спиртов Этот термин используется в контексте химии, например, для хиральной молекулы без асимметричного атома углерода , но с двумя не- копланарными кольцами, каждое из которых несимметрично и которые не могут легко вращаться вокруг химической связи, соединяющей их: 2,2 '-диметилбифенил, пожалуй, самый простой пример этого случая. Плоская хиральность также проявляется такими молекулами, как (E) - циклооктен, некоторыми ди- или полизамещенными металлоценами и некоторыми монозамещенными парациклофанами. Природа редко дает плоские хиральные молекулы, за исключением кавикукулина.
Чтобы назначить конфигурацию плоской хиральной молекулы, начните с выбора пилотного атома, который является наивысшим приоритетом атомов которые не находятся в плоскости, но непосредственно связаны с атомом в плоскости. Затем назначьте приоритет трех соседних атомов в плоскости, начиная с атома, присоединенного к пилотному атому, как приоритет 1, и предпочтительно назначая приоритет в порядке наивысшего приоритета, если есть выбор. Затем устанавливая пилотный атом позади трех рассматриваемых атомов, если три атома образуют направление по часовой стрелке, если следовать им в порядке приоритета, молекуле назначается R, в противном случае - S.
Papakostas et al. в 2003 г. наблюдал, что плоская хиральность влияет на поляризацию света, дифрагированного массивами плоских хиральных микроструктур, где большие изменения поляризации противоположного знака были обнаружены в свете, дифрагированном от плоских структур противоположной направленности.
Изучение плоских хиральных метаматериалов показало, что плоская хиральность также связана с оптическим эффектом в недифрагирующих структурах: направленным асимметричным пропусканием (отражением и поглощением) циркулярно поляризованных волны. Плоские киральные метаматериалы, которые также являются анизотропными и имеют потери, демонстрируют разные уровни полного пропускания (отражения и поглощения) для одной и той же волны с круговой поляризацией, падающей на их переднюю и заднюю части. Явление асимметричной передачи возникает из-за разных, например Эффективность преобразования круговой поляризации слева направо для противоположных направлений распространения падающей волны, поэтому этот эффект называется дихроизмом кругового преобразования. Подобно тому, как поворот плоского хирального узора кажется обратным для противоположных направлений наблюдения, плоские киральные метаматериалы имеют взаимозаменяемые свойства для левосторонних и правосторонних волн с круговой поляризацией, которые падают на их переднюю и заднюю стороны. В частности, левосторонние и правосторонние волны с круговой поляризацией испытывают противоположные асимметрии передачи (отражения и поглощения).
Ахиральные компоненты могут образовывать хиральную структуру. В этом случае хиральность не является внутренним свойством компонентов, а, скорее, внешне налагается их относительным положением и ориентацией. Эта концепция обычно применяется к экспериментальным установкам, например, к ахиральному (мета) материалу, освещаемому лучом света, где направление освещения делает весь эксперимент отличным от его зеркального отображения. Внешняя планарная хиральность возникает в результате освещения любой периодически структурированной границы раздела для подходящих направлений освещения. Начиная с нормального падения на периодически структурированную поверхность раздела, внешняя плоская хиральность возникает из-за наклона границы раздела вокруг любой оси, которая не совпадает с линией зеркальной симметрии границы раздела. При наличии потерь внешняя плоская хиральность может привести к круговому дихроизму преобразования, как описано выше.
Обычные зеркала меняют направленность циркулярно поляризованных волн при отражении. Напротив, киральное зеркало отражает волны с круговой поляризацией одноручности без изменения направленности, в то же время поглощая волны с круговой поляризацией противоположной направленности. Идеальное хиральное зеркало демонстрирует дихроизм кругового преобразования с идеальной эффективностью. Хиральные зеркала можно реализовать, поместив плоский хиральный метаматериал перед обычным зеркалом. Эта концепция была использована в голографии для создания независимых голограмм для левосторонних и правосторонних циркулярно поляризованных электромагнитных волн. Сообщалось об активных хиральных зеркалах, которые можно переключать между левым и правым, или хиральном зеркале и обычном зеркале.
