[科普中国]-X-光磁性圆二色性

材料在磁场作用下，它的X-光左旋极化吸收谱和右旋极化X-光吸收谱之差，称为**X-光磁性圆二色性。**仔细分析它，可以得到材料原子自旋和轨道矩等的信息；而且能够测量细小区域样品的磁性，如纳米结构等；因而是一种具有特色的新的磁性测量方法。

简介材料在磁场作用下，它的X-光左旋极化吸收谱和右旋极化X-光吸收谱之差，称为**X-光磁性圆二色性。**仔细分析它，可以得到材料原子自旋和轨道矩等的信息；而且能够测量细小区域样品的磁性，如纳米结构等；因而是一种具有特色的新的磁性测量方法。1

磁性圆二色性磁性圆二色性（英语：Magnetic Circular Dichroism）指材料在强磁场作用下，电子跃迁到不同的激发态。这些激发态对左旋和右旋圆极化光吸收是不同的，使材料出现磁性圆二色的性质。

1930年开始磁性圆二色性的研究；当时发展磁光在吸收带外的转动理论；把理论延伸到磁性圆二色性，但也没有很大的进展；直到1960年，许多人研究磁性圆二色性的吸收谱；包括溶液中稳定分子，固体，气体以及不稳定的分子等。1970年后；磁性圆二色谱仪已广泛用到科研方面；如卟啉和酞箐等的研究等。

要注意区分圆二色性和磁性圆二色性；首先二者的物理机制不同；圆二色性是由于材料分子的螺旋结构造成左和右圆极化光的吸收不同；而磁性圆二色性是由于材料在强磁场下，不同激发态对左，右圆极化光的吸收不同。在仪器要求方面，二者有许多重叠之处；但圆二色性的仪器一般选在紫外段；而磁性圆二色性则选在近红外；300-2000nm区段。

磁性圆二色性是能用来观察电子的基态和激发态的电子结构的光学技术；也是吸收谱仪的一种强有力的补充手段。它可以观察到普通光吸收谱很难看到的电子跃迁；能研究顺磁性和系统中电子对称性等。1

线性二色性线性二色性（英语：Linear dichroism，简称LD）是主要用于研究分子功能和结构的光谱技术。LD可以通过平行或垂直于一个取向方向轴的光吸收的差异测得。LD的测量基于光和物质之间的相互作用，是电磁光谱的一种形式，如今主要应用在研究生物高分子（如DNA）及人工合成的聚合物方面。1

圆二色性圆二色性（英语：Circular dichroism, 缩写：CD）是涉及圆偏振光的二色性，即左旋光的和右旋光的差分吸收。左旋圆（LHC）的和右旋圆（RHC）的偏振光表示一个光子的两种可能的自旋角动量状态，因此圆形二色性也被称为自旋角动量的二色性。这种现象在19世纪上半叶被让-巴蒂斯特·毕奥(Jean-Baptiste Biot)，奥古斯丁·菲涅耳(Augustin Fresnel)和艾梅·克顿（Aime Cotton）发现。它在光学活性手性分子的吸收带中被显示。CD光谱学在许多不同领域中具有广泛的应用。最值得注意的是，使用UVCD来研究蛋白质的二级结构。UV/可见光CD被用于研究电荷转移跃迁。近红外CD被用于通过探测过渡金属的d→d跃迁来研究分子的几何和电子结构。振动圆二色性，其使用来自红外能量区的光，被用于小有机分子的结构研究，并且最近被用于研究蛋白质和DNA。2

参阅线性二色性(LD)

圆二色性(CD)

本词条内容贡献者为:

尹维龙 - 副教授 - 哈尔滨工业大学