Las moléculas quirales pueden polarizar superficies magnéticas debido al efecto CISS. A. La densidad de electrones de una molécula que se acerca a una superficie se distribuye de manera desigual y se crea un dipolo de carga inestable. El transporte de carga a través de moléculas quirales es de espín selectivo debido al efecto CISS, por lo que un dipolo de espín a lo largo del eje molecular quiral acompaña a este dipolo de carga. Este dipolo de espín inestable puede acoplarse a espines de superficie debido a la interacción de intercambio de espín (J ≡). [E(↑↑) − E(↑↓)]) y el espín polariza la superficie a lo largo del eje molecular quiral. B. Esquema de la configuración utilizada en los experimentos de cristalización para la detección de CD. Los cristales homoquirales de RAO se forman en magnetita a partir de sus soluciones enantiopuras. Estos cristales alinean los campos magnéticos debajo de ellos e interactúan con los espines de la superficie debido al acoplamiento de dipolo magnético, un acoplamiento débil pero de largo alcance en comparación con el acoplamiento de intercambio de espín C. Una matriz que muestra el efecto de las moléculas quirales en los campos magnéticos. 1 Inicialmente, no hay magnetización neta de campos magnéticos. 2 A medida que se forma una capa de RAO, los vórtices debajo de la capa se alinean debido a la fuerte interacción de intercambio de espín. Este es un proceso de magnetización de avalancha: las moléculas alinean los espines de la superficie y las regiones alineadas atraen más moléculas y se vuelven más grandes. 3 Debido a la atracción de las moléculas quirales hacia las regiones alineadas, la monocapa crece para cubrir una mayor superficie y comienzan a formarse las semillas de cristal. 4 Los cristales se agrandan y unen dominios magnéticos debido a interacciones magnéticas dipolo-dipolo, Ed. D. Si se aplica un campo magnético externo, −→B, los dominios fuera de la región encerrada por los cristales se magnetizan. Sin embargo, los cristales conservan la magnetización de sus dominios subyacentes siempre que la energía del acoplamiento dipolar sea mayor que la energía magnética. – física.química-ph
La vida La homosexualidad y la homogeneidad es una característica fundamental de los sistemas de vida en la Tierra. Aunque el mecanismo exacto que condujo a la homosexualidad aún no se comprende por completo, cualquier escenario realista del origen de la vida debe abordar el origen de la homosexualidad. Imponer y mantener la quiralidad en una red prebiótica requiere un factor ambiental que actúe como agente quiral.
Las superficies magnetizadas son agentes quirales que a priori se cree que son efectivos en la enantiosparación de ribosa-aminoxazol (RAO), un precursor del ácido ribonucleico (ARN), debido al efecto de selección de espín inducido quiral (CISS). Por lo tanto, los mecanismos para romper la simetría magnética de los minerales magnéticos son de gran importancia.
Aquí informamos la magnetización de avalancha de magnetita (Fe3O4) por cristalización del RAO enantiopuro. La ruptura de la simetría magnética observada, inducida por moléculas quirales debido al efecto CISS, se extiende por la superficie magnética como una avalancha, proporcionando una forma de magnetizar uniformemente una superficie magnética sin cubrirla por completo. Junto con nuestros resultados anteriores sobre la desorción por cristalización en una superficie magnética, la magnetización por avalancha inducida por quiralidad allana el camino para una retroalimentación cooperativa entre las moléculas quirales y las superficies magnéticas.
A través de esta retroalimentación, se puede amplificar un sesgo natural débil en la magnetización neta y acomodar procesos selectivos de espín en minerales magnéticos de manera estable.
S. Furkan Ozturk, Deb Kumar Bowmick, Yael Kapon, Yutao Sang, Anil Kumar, Yossi Paltiel, Ron Naaman, Dimitar D. Sasselov
Comentarios: 19 páginas, 6 figuras
Asignaturas: Física Química (física.chem-ph)
Cita: arXiv:2304.09095 [physics.chem-ph] (o arXiv:2304.09095v1 [physics.chem-ph] para esta versión)
https://doi.org/10.48550/arXiv.2304.09095
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Publicado por: Sugru Furkan Özturk
[v1] jueves, 13 de abril de 2023 22:01:24 UTC (20 298 KB)
https://arxiv.org/abs/2304.09095
Astronomía
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