供体-手性桥-受体复合物中手性诱导自旋选择性的类自旋界面机制

手性诱导自旋选择性(CISS)效应已被用来解释最近报道的手性和非手性分子之间时间分辨EPR信号的差异。然而，这些差异的微观起源及其与CISS的联系仍存在争议，特别是因为这些系统缺乏金属界面。在此，我们提出了一种分子内类自旋界面机制，该机制在供体-手性桥-受体(D--$\chi$B--A)复合物中自然产生，并定量重现了实验报道的时间分辨EPR研究中的自旋极化。在我们的双电子Lindblad模型中，光激发电荷转移电子穿过手性桥时与残留的供体电子交换，该供体电子充当局域磁矩，类似于电极表面上感应的磁矩。由此产生的跨桥电荷电流在供体-桥界面处产生一个有效的螺线管场，打破自旋简并和方向对称性，从而在不依赖桥上本征自旋轨道耦合的情况下实现自旋选择性输运。我们表明，这种电流感应场、供体热化（破坏时间反演对称性）和桥自旋混合之间的相互作用，在现实实验条件和电荷转移时间尺度下产生了百分之几十的极化，与三聚体和DNA发夹中报道的CISS特征相符。通过明确解析对螺线管耦合强度、温度和自旋混合速率的依赖性，该模型确定了内部自旋界面可以产生稳健的类CISS自旋过滤的机制。这些发现表明，孤立D--$\chi$B--A复合物中的类CISS信号与自旋界面机制完全兼容，为解释基于器件和分子内部的CISS平台提供了一个统一的概念框架。