Spinronics الثورية: العلماء فك تشفير جزيئات chiral!

Spinronics الثورية: العلماء فك تشفير جزيئات chiral!

Johannes Gutenberg-Universität Mainz, 55128 Mainz, Deutschland - قام الباحثون في جامعة جوهانس غوتنبرغ ماينز (JGU) مؤخرًا بفحص تأثير الجزيئات اللولبية على تدور الإلكترونات. تدور هذه الدراسة حول ما يسمى "تأثير انتقائية الدوران المستحث بالشيرال" (CISS) ، مما يشير إلى التفاعل الفريد للإلكترونات مع الجزيئات الحركية (أي ليست متطابقة). الخصائص الكهرومغناطيسية الناجمة عن تدور الإلكترونات ذات صلة بشكل خاص بتطوير تقنيات التخزين المستقبلية.

تدور ، الميزة الجوهرية للإلكترونات ، أمر بالغ الأهمية لتخزين ومعالجة المعلومات بالإضافة إلى تحميلها السلبي. ومع ذلك ، فإن اختيار الدورات ، التي تهدف بشكل خاص إلى تحويل الإلكترونات ذات الدوران الصعودي ، يمثل تحديًا. تعتمد الطرق السابقة لاختيار الدوران بشكل أساسي على فائدة المغناطيسات المغناطيسية مثل الحديد. في نهج مبتكر ، تمكنت جزيئات jgu ، الجزيئات chiral من تحقيق استقطاب الدوران الذي يعمل بطريقة مماثلة كما هو الحال مع المواد المغناطيسية.

نتائج الدراسة

تُظهر النتائج التجريبية تدورًا ملحوظًا من حوالي 60 إلى 70 في المائة ، مماثلة لأداء المواد المغناطيسية. كجزء من الدراسة ، استخدم العلماء طبقة ذهبية كانت مغلفة بجزيئات chiral. بينما يتدفق تيار الحمل في المقام الأول عبر الطبقة الذهبية ، تؤثر الجزيئات الفنية على حالة هذا المعدن وتمكين تحويل فعال للدوران إلى تيار الحمل. في حالة الجزيئات اللولبية اليمينية ، يتم تنفيذ هذه العملية بشكل أكثر كفاءة من الدوران ، في حين أن التحويل أكثر ترددًا في الجزيئات اليسارية.

بالإضافة إلى ذلك ، يصبح من الواضح في بحث Ciss أن تحويل تدفقات الدوران إلى تيارات الحمل يعتمد بشكل كبير على شيرتي الجزيئات. تستحق الطابع المتجول للتأثير اهتمامًا خاصًا: يجب أن يرتبط شكل اللولب للجزيئات الحزبية مع اتجاه الدوران. إذا تحولت الدورات ، فإن التأثير يختفي تمامًا. يدعم هذا الاكتشاف الأهمية المعترف بها لتأثير الانتعاش الدوري ، ويوضح مدى أهمية الجزيئات الحويلية في العرض. قام العمل التجريبي الأخير أيضًا بفحص تفاعلات ملف الدوران مع الأسطح المغناطيسية وأكد على دور التبادل ومبدأ استبعاد باولي في هذا السياق ، مثل

جزيئات chirale ليست ذات أهمية فقط في البحوث الكيميائية ، ولكن أيضًا لتطبيقاتها في الأدوية. يعد CISS أمرًا بالغ الأهمية لتطوير التقنيات الجديدة التي تستخدم الاستقطاب الدوراني للتفاعلات الكيميائية الخاصة والامتصاص السطحي. يمكن أن تعمل جزيئات chirale كمرشح تدور ، مما يتيح انتقالًا انتقائيًا للإلكترونات. يمكن استخدام CISS المحتمل في الأجهزة المستندة إلى الكم لاستغلال الخصائص المتماسكة لتدور الإلكترون ، وكذلك nature.com

بشكل عام ، يمكن لفحص الجزيئات الحزفية وتفاعلاتها مع الدورات أن يعزز تقدمًا كبيرًا في الدوران -ويؤدي إلى أشكال جديدة من تخزين البيانات ومعالجتها ، والتي ليست أكثر كفاءة فحسب ، ولكن أيضًا أكثر ملاءمة للبيئة.