Revolucionarna spinonika: Znanstvenici dešifriraju kiralne molekule!

Revolucionarna spinonika: Znanstvenici dešifriraju kiralne molekule!

Johannes Gutenberg-Universität Mainz, 55128 Mainz, Deutschland - Istraživači sa Sveučilišta Johannes Gutenberg Mainz (JGU) nedavno su ispitali utjecaj kiralnih molekula na spin elektrona. Ova se studija vrti oko takozvanog "kiralno izazvanog efekta selektivnosti spina" (CISS), što ukazuje na jedinstvenu interakciju elektrona s kiralnim (tj. Nije identičnim) molekulama. Elektromagnetska svojstva uzrokovana spinovom elektrona posebno su relevantna za razvoj budućih tehnologija skladištenja.

Spin, unutarnja značajka elektrona, presudna je za pohranu i obradu informacija pored svog negativnog opterećenja. Međutim, odabir okretaja, koji posebno ima za cilj pretvoriti elektrone s okretnim okretanjem, izazov je. Prethodne metode za odabir okretaja uglavnom su se temeljile na dobrobiti feromagneta poput željeza. U inovativnom pristupu, JGU istraživanje, kiralne molekule uspjele su postići spin polarizaciju koja djeluje na sličan način kao i kod feromagnetskih materijala.

Rezultati studije

Eksperimentalni rezultati pokazuju izvanrednu spin -polarizaciju od oko 60 do 70 posto, usporedivu s performansama feromagnetskih materijala. Kao dio studije, znanstvenici su koristili zlatni sloj koji je obložen kiralnim molekulama. Dok struja opterećenja prvenstveno teče kroz zlatni sloj, kiralne molekule utječu na stanje ovog metala i omogućuju učinkovitu pretvorbu spin-up-a u struju opterećenja. U slučaju desničarskih kiralnih molekula, ovaj se postupak provodi učinkovitije nego s okretanjem prema dolje, dok je pretvorba više oklijeva za lijeve molekule.

Osim toga, u istraživanju CISS -a postaje jasno da pretvorba spin struja u strujama opterećenja uvelike ovisi o kiralnosti molekula. Vektorski karakter učinka zaslužuje posebnu pažnju: helix oblik kiralnih molekula mora biti u korelaciji s smjerom okretanja. Ako se okrete okrenu, učinak potpuno nestaje. Ovo otkriće podupire priznatu važnost efekta spin-selektivnosti i pokazuje koliko su ključne kiralne molekule u spin-off-u. Nedavni eksperimentalni rad također je ispitao interakcije SPIN -a s feromagnetskim površinama i naglasio ulogu načela razmjene i Pauli u ovom kontekstu, kao što je

Molekule Chirale nisu samo zanimljive za kemijska istraživanja, već i za njihovu primjenu na farmaceutskim proizvodima. CISS je presudan za razvoj novih tehnologija koje koriste spin -polarizaciju za posebne kemijske reakcije i površinsku adsorpciju. Molekule Chirale mogu djelovati kao spin filter, što omogućava selektivni prijenos elektrona. CISS se može potencijalno koristiti u uređajima utemeljenim na kvantnovima za iskorištavanje koherentnih svojstava spina elektrona, kao i Nature.com

Sveukupno, ispitivanje kiralnih molekula i njihove interakcije s okretnim vrtovima mogu promicati značajan napredak u spin -off -u i dovesti do novih oblika pohrane i obrade podataka, koji nisu samo učinkovitiji, već i potencijalno ekološki prihvatljiviji.