Revolucionārā spinronika: zinātnieki atšifrē hirālās molekulas!

Revolucionārā spinronika: zinātnieki atšifrē hirālās molekulas!

Johannes Gutenberg-Universität Mainz, 55128 Mainz, Deutschland - Johannesa Gūtenberga universitātes Mainca (JGU) pētnieki nesen pārbaudīja hirālo molekulu ietekmi uz elektronu griešanos. Šis pētījums griežas ap tā saukto "hirāli izraisīto spin selektivitātes efektu" (CISS), kas norāda uz unikālo elektronu mijiedarbību ar hirāliem (t.i., nav identiskas) molekulas. Elektromagnētiskās īpašības, ko izraisa elektronu griešanās, ir īpaši svarīgas nākotnes uzglabāšanas tehnoloģiju izstrādei.

Spin, kas ir elektronu raksturīgā iezīme, ir būtiska informācijas glabāšanai un apstrādei papildus tā negatīvajai slodzei. Tomēr griezienu izvēle, kuru īpaši mērķis ir pārveidot elektronus ar augšupvērstu griezienu, ir izaicinājums. Iepriekšējās griešanās atlases metodes galvenokārt balstījās uz tādu feromagnētu, piemēram, dzelzs, ieguvumu. Inovatīvā pieejā JGU pētījumā hirālajām molekulām izdevās panākt spin polarizāciju, kas darbojas līdzīgi kā ar feromagnētiskiem materiāliem.

pētījuma rezultāti

Eksperimentālie rezultāti parāda ievērojamu spinarizāciju no aptuveni 60 līdz 70 procentiem, kas ir salīdzināma ar feromagnētisko materiālu veiktspēju. Pētījuma ietvaros zinātnieki izmantoja zelta slāni, kas tika pārklāts ar hirālām molekulām. Kamēr slodzes strāva galvenokārt plūst caur zelta slāni, hirālās molekulas ietekmē šī metāla stāvokli un ļauj efektīvi pārveidot griezienu slodzes strāvā. Labējā spārna hirālo molekulu gadījumā šo procesu veic efektīvāk nekā ar spin-leju, kamēr konvertēšana vairāk nevēlas pret kreiso spārnu molekulām.

Turklāt CISS izpētē kļūst skaidrs, ka spin plūsmu pārvēršana slodzes plūsmās ir ļoti atkarīga no molekulu hiralitātes. Efekta vektoriālais raksturs ir pelnījis īpašu uzmanību: hirālo molekulu spirālei jābūt korelētai ar griešanās virzienu. Ja griešanās tiek pagriezti, efekts pilnībā izzūd. Šis atklājums atbalsta spin-selektivitātes efekta atzīto nozīmi un parāda, cik izšķirošas hirālās molekulas var būt spin-off. Nesenajā eksperimentālajā darbā tika pārbaudīta arī spin iesniegšanas mijiedarbība ar feromagnētiskām virsmām un uzsvēra apmaiņas un Pauli izslēgšanas principa lomu šajā kontekstā, piemēram, pMc.ncbi.nlh.nh.gov.

Chirale molekulas ne tikai interesē ķīmiskos pētījumus, bet arī par to pielietojumu farmaceitiskos līdzekļos. CISS ir izšķiroša nozīme jaunu tehnoloģiju izstrādē, kas izmanto spinarizāciju īpašām ķīmiskām reakcijām un virsmas adsorbcijai. Chirale molekulas var darboties kā spin filtrs, kas ļauj selektīvi pārraidīt elektronus. CISS var izmantot potenciāli kvantu bāzes ierīcēs, lai izmantotu elektronu griešanās koherentās īpašības, kā arī daba.com

Kopumā hirālo molekulu pārbaude un to mijiedarbība ar griezieniem var veicināt ievērojamu progresu griešanās laikā un izraisīt jaunus datu glabāšanas un apstrādes veidus, kas ir ne tikai efektīvāki, bet arī potenciāli videi draudzīgāki.