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由分子振动驱动的自旋极化在手性分子中导致手性选择性

图像与视频处理 2024-12-05 v1

摘要

手性在多个科学领域中普遍存在——物理学、化学、生物学和天文学——并深刻影响其基本原理。最近,手性诱导自旋选择 (chirality-induced spin selectivity, CISS) 现象因其潜在应用和引人入胜的物理机制而引起广泛关注。尽管该现象备受关注,但其微观机制仍在广泛争论中,阻碍了实际应用和进一步的理论发展。本文我们挑战了将 CISS 现象归因于由电流引起的自旋极化和跨界面电子传输的已建立观点的。我们提出,手性分子的分子振动主要驱动自旋极化,从而支配 CISS。我们采用一种配合精确工程化磁性多层结构的电化学电池,演示了类似于跨层交换耦合的磁相互作用对于 CISS 至关重要。我们的理论研究表明,分子振动促进手性依赖性的自旋极化,这在 CISS 相关现象中发挥关键作用,如磁阻和使用铁磁体的手性分离。这些发现迫使我们在诸多科学领域的系统设计和分析方法发生范式转变,将自旋动力学的作用从传统领域如固体物理学扩展到化学反应、分子生物学乃至药物发现。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.03081,
  title  = {A new Time-decay Radiomics Integrated Network (TRINet) for short-term breast cancer risk prediction},
  author = {Hong Hui Yeoh and Fredrik Strand and Raphaël Phan and Kartini Rahmat and Maxine Tan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.03081},
  year   = {2024}
}