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Posner 分子:从原子结构到核自旋

化学物理 2019-04-04 v1

摘要

我们研究了化学式为 Ca9_9(PO4_4)6_6 的磷酸钙团簇“Posner 分子”。Posner 分子最初在羟基磷灰石中被确认,也作为体外自由漂浮分子被观测到。Posner 分子的形成与聚集对骨骼生长具有重要意义,并可能在其他生物过程(如线粒体内基质中钙和磷酸根离子浓度的调节)中发挥作用。在这项工作中,我们使用第一性原理计算方法研究 Posner 分子的结构、振动谱、与其他阳离子的相互作用以及成对键合过程。此外,我们表明 Posner 分子为其六个组成核 31P^{31}\text{P} 自旋提供了获得极长自旋相干时间的理想环境。在体外,这些自旋可为液态核磁共振量子计算提供平台。在体内,这些自旋可能具有医学成像应用。这些自旋还被提议作为某种脑中量子处理机制中的“神经量子比特”。

关键词

引用

@article{arxiv.1711.05899,
  title  = {Posner molecules: From atomic structure to nuclear spins},
  author = {Michael W. Swift and Chris G. Van de Walle and Matthew P. A. Fisher},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1711.05899},
  year   = {2019}
}

备注

8 pages, 6 figures