Исследователи Токийского университета обнаружили ранее неизвестную структуру золотых нанокластеров, сформированную при необычных условиях синтеза. В отличие от привычных сферических кластеров, новые образования имеют вытянутую, «карандашную» форму и демонстрируют нетипичные для золота на наноуровне свойства.

По данным команды, переход к игольчатой геометрии меняет электронную и оптическую реакцию материала: в вытянутых кластерах усиливаются направленные эффекты и возрастает анизотропия — зависимость свойств от ориентации структуры. Такая форма может по-новому управлять взаимодействием света и вещества на наноразмерных масштабах, открывая возможности для точной настройки резонансов и локальных полей.

Открытие важно для нанофотоники и материаловедения, где форма и размер частиц критически влияют на поведение электронов и квазичастиц. Потенциальные применения «квантовых игл» видят в чувствительных нанодатчиках, управляемых оптических элементах, плазмонике и каталитических системах, однако ключевыми задачами остаются воспроизводимость синтеза, масштабирование и долговременная стабильность структур.

«Золотые квантовые иглы» расширяют набор архитектур нанокластеров и создают платформу для изучения новых квантовых эффектов в благородных металлах. Дальнейшие исследования будут нацелены на уточнение механизма роста, картирование энергетических состояний и интеграцию структур в рабочие прототипы наноустройств.