Rivoluzionario Spinronics: gli scienziati decrittono molecole chirali!

Rivoluzionario Spinronics: gli scienziati decrittono molecole chirali!

Johannes Gutenberg-Universität Mainz, 55128 Mainz, Deutschland - I ricercatori dell'Università di Johannes Gutenberg Mainz (JGU) hanno recentemente esaminato l'influenza delle molecole chirali sulla rotazione degli elettroni. Questo studio ruota attorno al cosiddetto "effetto di selettività di spin indotto chirale" (CISS), che indica l'interazione unica di elettroni con chirali (cioè non identici) molecole. Le proprietà elettromagnetiche causate dalla rotazione degli elettroni sono particolarmente rilevanti per lo sviluppo di future tecnologie di stoccaggio.

Lo spin, una caratteristica intrinseca di elettroni, è cruciale per la conservazione e l'elaborazione delle informazioni oltre al suo carico negativo. Tuttavia, la selezione di giri, che mira in particolare a convertire gli elettroni con una rotazione verso l'alto, è una sfida. I metodi precedenti per la selezione dei giri erano basati principalmente sul beneficio di ferromagneti come il ferro. In un approccio innovativo, la ricerca JGU, le molecole chirali sono riuscite a raggiungere la polarizzazione di spin che funziona in modo simile a quello dei materiali ferromagnetici.

risultati dello studio

I risultati sperimentali mostrano una notevole polarizzazione di spin di circa il 60-70 percento, paragonabile alle prestazioni dei materiali ferromagnetici. Come parte dello studio, gli scienziati hanno utilizzato uno strato d'oro ricoperto di molecole chirali. Mentre la corrente di carico scorre principalmente attraverso lo strato d'oro, le molecole chirali influenzano la condizione di questo metallo e consentono una conversione efficiente dello spin-up nella corrente di carico. Nel caso delle molecole chirali di destra, questo processo viene eseguito in modo più efficiente rispetto allo spin-down, mentre la conversione è più riluttante per le molecole di sinistra.

Inoltre, diventa chiaro nella ricerca del CISS che la conversione dei flussi di spin in flussi di carico dipende fortemente dalla chiralità delle molecole. Il carattere vettoriale dell'effetto merita un'attenzione speciale: la forma dell'elica delle molecole chirali deve essere correlata alla direzione di spin. Se i giri vengono girati, l'effetto scompare completamente. Questa scoperta supporta l'importanza riconosciuta dell'effetto di selettività di spin e mostra come le molecole chirali cruciali possano essere nello spin-off. Recenti lavori sperimentali hanno anche esaminato le interazioni di archiviazione di spin con le superfici ferromagnetiche e hanno sottolineato il ruolo dello scambio e del principio di esclusione di Pauli in questo contesto, come

Le molecole di chirale non sono solo di interesse per la ricerca chimica, ma anche per le loro applicazioni in farmaceutica. Il CISS è cruciale per lo sviluppo di nuove tecnologie che utilizzano la polarizzazione di spin per reazioni chimiche speciali e l'adsorbimento superficiale. Le molecole di Chirarale possono fungere da filtro di spin, che consente la trasmissione selettiva di elettroni. Il CISS può essere utilizzato potenzialmente in dispositivi a base quantistica per sfruttare le proprietà coerenti della rotazione dell'elettrone, così come Nature.com

Nel complesso, l'esame delle molecole chirali e le loro interazioni con giri possono promuovere progressi significativi nello spin -off e portare a nuove forme di archiviazione e elaborazione dei dati, che non sono solo più efficienti, ma anche più potenzialmente rispettose dell'ambiente.