Chirality-induced spin selectivity by variable-range hopping along DNA double helix
本文提出可变程跳跃模型,将DNA视为一维无序系统,通过手性声子辅助跳跃和自旋-涡度耦合解释 chirality 诱导自旋选择性,并定量解释自旋极化的温度依赖。
2024-04-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Chirality-induced Spin-Orbit Coupling and Spin Selectivity
本文证明一维螺旋路径的曲率可诱导自旋-轨道耦合,估算的自旋极化幅度与CISS效应典型值相符,且该耦合结合时间反演对称性破缺可能是CISS现象的关键微观机制。
2025-09-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Minimal Model for Chirally Induced Spin Selectivity: Chirality, Spin-orbit coupling, Decoherence and Tunneling
本研究综述手性诱导自旋选择性(CISS)的通用最小模型,明确其四大核心要素,关联多类实验结果,兼容特定场景其他机制,并探讨CISS在多领域的分子现象体现。
2024-06-19 cond-mat.mes-hall
Spin-Dependent Momentum Conservation of Electron-Phonon Scattering in Chirality-Induced Spin Selectivity
阐明手性诱导自旋选择性背后的机制仍然是一个突出的科学挑战。在这里,我们考虑的作用,离域声子模式的电子输运中的手性结构和证明,自旋选择性可以源于自旋相关的能量和动量守恒的电子-声子散射事件。虽然这种机制对振动模式的特定性质是鲁棒的,但自旋极化的程度取决于环境因素,例如外部驱动场、温度和声子弛豫速率。这种依赖性是用来提出我们的模型的实验可检验的预测。
2022-09-12 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Chirality-Induced Orbital Selectivity through Linear-Orbital Coupling
Universität Ulm(乌尔姆大学)
研究通过三维连续模型探讨手性静电势中电子传输,发现线性轨道耦合产生手性诱导的轨道选择性,对无序有鲁棒性且随手性区长度增加,电极自旋 - OAM相关性使该机制还能诱导自旋选择性,揭示轨道动力学对手性系统电子传输的重要作用。
2026-07-24 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Giant chirality-induced spin-selectivity of polarons
手性诱导的自旋选择性(CISS)效应在许多有机分子和结构中产生强烈的自旋相关输运。它的发现提出了迷人的基本问题以及可能的应用前景。基本的现象,一个强烈的不对称的磁阻,尽管没有磁性,现在被理解为从自旋轨道耦合和手性几何形状的组合。然而,在室温下观察到电子螺旋性的实验特征,即,其能量尺度超过有机系统中典型的自旋-轨道耦合几个数量级。这项工作表明,CISS的一个新的能量尺度出现了极化子携带的电流,即,在强电子-声子耦合的存在下。特别是,我们发现,极化子波动起着至关重要的作用,在两个表现形式的CISS在运输测量-自旋相关的传输概率通过系统和非对称磁阻。
2022-08-04 cond-mat.mes-hall
Chirality Induced Spin Selectivity -- The Role of Electron Correlations
手性诱导的自旋选择性,发现大约二十年前在螺旋分子,是一种非平衡效应,出现之间的相互作用几何螺旋和自旋轨道相互作用。建立在这种相互作用上的几种模型哈密顿已经被提出,虽然这些模型可以产生与实验观察一致的自旋极化输运性质,但它们同时依赖于自旋轨道相互作用参数的不切实际的值。然而,一个共同的缺陷很可能源于所有这些模型都是不相关的,或者说是单电子理论。因此,手性诱导的自旋选择性,在这里,解决使用多体的方法,它允许非平衡条件和系统的相关状态的治疗。与非相关模型的相应结果相比,本征分子自旋极化增加了两个数量级或更多。此外,电子结构响应于变化的外部磁条件,这因此使得能够比较在分子安装在其间的引线之一(或两者)中为不同自旋极化提供的电流。使用实验上可行的参数和室温,对于短分子链,所获得的这些电流之间的归一化差异可以大至5 - 10%,清楚地表明在搜索对该现象的解释时包括电子相关性的至关重要性。
2019-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.str-el
An argument why the Spinterface model cannot explain the chirality induced spin selectivity effect
Uppsala University(乌普萨拉大学)
本文分析了Spinterface模型在解释手性诱导自旋选择效应时的不足,指出强自旋轨道耦合无法维持界面自旋矩,且分子内电子通量也不利于自旋矩形成。
2026-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct Observation of Chirality-Induced Spin Selectivity in Electron Donor-Acceptor Molecules
该研究针对手性对给体-受体分子自身光诱导电子转移自旋动力学的影响这一未解问题,借助时间分辨电子顺磁共振波谱直接观测到孤立D-B$χ$-A分子中的CISS效应,为量子信息领域利用手性分子调控电子自旋态提供了可能。
2023-11-06 cond-mat.mes-hall
EPR as a probe for the mechanisms of chirality-induced spin selectivity in photoinduced charge transfer
Università di Parma(帕尔马大学);INFN-Sezione Milano-Bicocca(米兰-比可卡 INFN 分部);INSTM(意大利材料科学与技术研究所);Northwestern University(西北大学)
本研究以电子顺磁共振(EPR)为探针,探究光诱导电荷转移中手性诱导自旋选择性(CISS)的不同微观模型,通过计算EPR光谱明确自由基对态特征,确定验证模型的条件,助力CISS模型的实验验证。
2026-10-09 cond-mat.mes-hall
An analytic model of chiral-induced spin selectivity
已知有机材料具有长的自旋扩散时间,这源于在这些系统中观察到的通常小的自旋-轨道耦合。从这个角度来看,手性分子作为有效的自旋选择剂提出了一个难题,这在最近几年吸引了很多关注。本文回顾了手性诱导自旋选择性(CISS)的物理起源,并提出了一个简单的解析极小模型来描述它,该模型将手性分子视为各向异性的金属丝,分子的偶极矩沿金属丝的轴方向任意排列,因此具有较强的普适性。重要的是,它表明分子的螺旋结构不是观察CISS的必要条件,其他手性非螺旋分子也可以被认为是CISS效应的潜在候选者。我们还表明,建议的简单模型捕捉到的主要特点,在实验中观察到的CISS,而不需要在以前的研究中采用额外的约束。这些结果为理解CISS效应起重要作用的其他相关物理现象铺平了道路。
2020-06-01 cond-mat.mes-hall
Non-Hermitian Exchange as the Origin of Chirality-Induced Spin Selectivity
该研究提出非厄米交换机制作为手性诱导自旋选择性的统一起源,通过打破镜像对称性产生违反 P 和 T 但保持 PT 对称性的孪生对电子交换,从而统一解释各类 CISS 效应并指导手性材料设计。
2025-05-09 cond-mat.mes-hall
Chiral cavity induced spin selectivity
手性诱导自旋选择性(Chiral-induced spin selectivity,CISS)是指电子自旋在通过手性分子时发生极化的现象,这种极化取决于手性分子的旋向性。在这项研究中,我们表明,自旋选择性可以实现在非手性材料的耦合电子的手征光学腔的单模。通过研究自旋相关的电子输运使用非平衡格林函数的方法,在一个双端设置的自旋极化被证明是接近统一的,如果失相的速率是足够小的,两个引线的平均化学势是在一个适当的范围内的值,这是狭窄的,因为腔模式的高频率。为了获得更宽的能量范围的大自旋极化,我们建议结合的光-物质相互作用的手性分子中的CISS。为了演示,电子通过螺旋分子强耦合到手性腔模式的自旋极化进行评估。
2022-09-25 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Synergy and Competition of Dual Chirality in the Chirality-Induced Spin Selectivity of Supramolecular Helices
Bengbu Medical University(蚌埠医科大学);Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学)
本研究通过设计多层螺旋结构,揭示了双手性协同与竞争对CISS效应的影响,为多手性自旋电子器件的发展提供了理论基础。
2025-12-19 cond-mat.mes-hall
Interface-Induced Conservation of Momentum Leads to Chiral-Induced Spin Selectivity
研究了电子从直波导到自旋轨道耦合螺旋线的非平衡动力学。传输被发现是自旋选择性的,并可以导致大的巡游电子的自旋极化。自旋选择性的程度取决于界面区的宽度,没有发现单点耦合的极化。我们表明,这是由于扩展接口所产生的动量守恒条件。因此,我们确定界面结构和动量守恒的手性诱导的自旋选择性的关键成分,并确认这种机制是强大的静态无序。
2021-11-29 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Tunneling amplifies chirality-induced spin selectivity and explains its current-direction invariance
Freie Universität Berlin(柏林自由大学)
提出基于量子隧穿和相互作用诱导自旋分裂的最小模型,解释绝缘手性分子中直流输运的手性诱导自旋选择性,并证明隧穿结合耗散可放大效应,实现接近100%的自旋极化,同时自然复现自旋极化符号在电流反转下的不变性。
2026-06-17 cond-mat.mes-hall
Higher-dimensional spin selectivity in chiral crystals
本文通过模型分析与 InSeI 第一性原理模拟,揭示手性晶体中螺旋轴手性诱导自旋轨道耦合与法平面 ASOC 的相互作用,并结合实验合成高质量 InSeI 晶体,证明通过降维或应变调控可实现高维自旋选择性,为自旋电子器件提供新途径。
2023-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Vibrationally-mediated Dzyaloshinskii-Moriya interaction as the origin of Chirality-Induced Spin Selectivity in donor-acceptor molecules
Università di Parma(帕尔马大学);INFN-Sezione Milano-Bicocca(意大利国家核物理研究所米兰-比可卡分部);INSTM(意大利材料科学与技术研究联盟);Northwestern University(西北大学)
研究通过低能扭转模式调控跃迁和自旋轨道耦合,产生Dzyaloshinskii-Moriya相互作用,实现高自旋极化,解释EPR测量中的磁场依赖性并预测非平凡温度依赖性。
2026-04-03 cond-mat.mes-hall
Anomalous Magnetoresistance beyond the Jullière Model for Spin Selectivity in Chiral Molecules
研究揭示了自旋轨道耦合在螺旋分子诱导自旋选择性中的关键作用,并展示了磁近邻效应如何增强磁电阻,为自旋电子器件设计提供新思路。
2025-12-03 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Charge and Spin Dynamics and Enantioselectivity in Chiral Molecules
电荷和自旋动力学处理后立即在手性分子的瞬时耦合到外部金属水库。它示出了如何自旋极化诱导的手性结构作为响应的电荷动力学。动力学表明,手征诱导自旋选择性是一种激发态现象,在瞬态状态下,可以使用简单的单粒子描述部分捕获,然而,在稳态极限下,明确表明电子相关性,例如,电子-振动相互作用至关重要地有助于维持固有的自旋各向异性,其可以导致非零自旋选择性。此外,动力学,提供洞察对映体分离,由于不同的收购自旋极化。
2022-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Assessing the nature of chiral-induced spin-selectivity by magnetic resonance
了解手性诱导自旋选择性(CISS),通过螺旋系统的电荷输运产生的,最近激发了许多实验和理论的努力,但仍然是激烈的辩论的对象。为了评估CISS的性质,我们建议专注于在单分子水平上发生的电子转移过程。我们设计了简单的磁共振实验,利用量子位作为一个高灵敏度和相干的磁传感器,提供清晰的签名受体极化。此外,我们表明,信息甚至可以从时间分辨的电子顺磁共振实验上的随机取向的解决方案的分子。该实验将揭示手性连接体在电子转移中的作用,也可用于量子计算应用。
2021-05-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
DNA mechanical deformations and chiral spin selectivity
与低维结构中的输运相关的自旋-轨道相互作用的强度关键取决于载流轨道的相对几何排列。最近的紧束缚轨道模型的自旋输运在DNA类分子,已经推测,带自旋轨道耦合产生的螺旋链上的相邻碱基的轨道之间的特定的角度关系。如Kiran、Cohen和Naaman \cite{Kiran}最近报道的那样,可以通过在导电探针AFM型装置中诱导分子变形来探测这种排列。在这里,我们报告变形依赖的自旋选择性时,双链DNA模型被压缩或拉伸。我们发现,平衡的几何形状是不是最佳的SO耦合强度,从而自旋选择性可以通过变形来调整。后者可以通过拉伸螺旋结构来增加,考虑到其通过泊松比的弹性特性。自旋过滤间隙也被发现是可调的单轴变形。
2017-10-19 cond-mat.mes-hall
Influence of Nonequilibrium Vibrational Dynamics on Spin Selectivity in Chiral Molecular Junctions
本文通过混合量子-经典方法研究分子振动对手性分子结中自旋选择性的影响,提出位移极化新指标,证明振动动力学是CISS的驱动力。
2024-08-30 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Effective Hamiltonian model for helically constrained quantum systems within adiabatic perturbation theory: application to the Chirality-Induced Spin Selectivity (CISS) Effect
手性诱导的自旋选择性(CISS)效应已被实验证实为一大类有机分子。对这种效应进行精确建模仍然是一项具有挑战性的任务,现象学模型和第一原理模拟都产生了不确定的结果。在K. Michaeli和R. Naaman(J. Phys. Chem C 123,17043(2019))我们系统地研究了一个有效的一维模型,该模型是作为具有强约束并包括自旋轨道耦合的三维量子系统的极限而导出的。具有简单的分析结构,这样的模型可以被认为是一个最小的设置自旋相关的影响的描述。我们使用绝热微扰理论提供了一个数学上健全的近似程序适用于一大类自旋相关的连续模型。我们利用模型的简单性,通过分析其结构,以获得更好的理解如何发生和自旋极化效应的大小与模型的参数和几何形状。
2020-02-19 cond-mat.mes-hall
Chirality induced spin selectivity in chiral crystals
本文研究高电导、含本征SOC的手性晶体,发现电子输运中存在随厚度演化的自旋与轨道极化,并伴随强电磁手性各向异性。
2024-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The origin of chirality induced spin selectivity in photo-induced electron transfer
在这里,我们提出了一种机制,通过这种机制,可以动态地产生自旋极化的手性分子系统进行光诱导电子转移。所提出的机制解释了如何自旋极化出现在系统中的电荷传输是由非相干跳跃,介导的自旋轨道和电子交换耦合通过一个中间的电荷转移状态。我们推导出一个简单的自旋极化的表达式,预测与最近的实验一致的非单调的温度依赖性。我们使用近似的量子主方程和数值精确的分层运动方程来验证这个理论。所提出的手性诱导自旋选择性的机制应该适用于许多手性系统,这里提出的想法对生物学相关温度下自旋输运的研究具有影响,并为波动环境中自旋的分子控制提供了简单的原理。
2021-06-11 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Unusual Spin Polarization in the Chirality Induced Spin Selectivity
手性诱导的自旋选择性(CISS)是指电子在通过纳米器件中的有机手性分子后得到自旋极化的事实。在CISS中,手性分子通常被认为是一个自旋过滤器,通过它一个有利的自旋传输和相反的自旋得到反射,即,透射和反射的电子表现出相反的自旋极化。在这项工作中,我们指出,这样的自旋过滤器的情况下矛盾的原则,平衡自旋流必须消失。相反,我们发现透射和反射的电子呈现相同类型的自旋极化,这实际上是普遍存在的两端器件。更准确地说,手性分子扮演的角色是自旋极化器而不是自旋过滤器。自旋极化的方向由分子的手性和电子入射方向决定。自旋极化的大小与器件中的局域自旋轨道耦合有关。我们的工作带来了对CISS的更深入的理解,并解释了最近的实验,例如,CISS驱动的异常霍尔效应。
2022-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chirality-induced selectivity of angular momentum by orbital Edelstein effect in carbon nanotubes
该研究揭示手性碳纳米管因轨道埃德尔斯坦效应产生手性诱导的轨道选择性,其磁化率与手性角奇相关、随能量二次增长,可通过掺杂或栅压调控,用于产生自旋/轨道极化电流,在自旋轨道电子学和量子计算中有应用潜力。
2025-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Insights into the Mechanism underlying the Chiral-Induced Spin Selectivity: The effect of an Angle-Dependent Magnetic Field and Temperature
本研究通过测量手性寡肽单分子层的磁阻角度依赖性,结合量子模拟,揭示了有效自旋轨道耦合及电子-声子相互作用和耗散在手性诱导自旋选择性中的关键机制。
2024-02-03 cond-mat.mes-hall
Spin-flip scattering in chiral induced spin selectivity using the Riccati equation
螺旋分子层中的手性诱导自旋选择性(CISS)在新兴的自旋电子学领域获得了相当大的关注,因为该效应使自旋过滤器器件在环境条件下。已经进行了一些理论研究来解释微观尺度上的这种效应,但这种效应的起源仍然存在争议。特别是自旋翻转散射在电子输运过程中的作用是一个悬而未决的问题。在这项研究中,我们描述了电子和自旋输运速率方程,包括自旋相关的损失和自旋翻转散射。我们减少的问题的解决方案的Riccati微分方程,以获得解析解。这些结果可以从实验数据或量子力学模型中确定和解释基于CISS的自旋过滤器的强度和可扩展性。到目前为止,对于实验研究的螺旋系统,自旋翻转散射起着次要作用。
2018-08-01 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
What Is the Real-Time Atomistic Mechanism Behind Chirality-Induced Spin Selectivity in Donor-Chiral Bridge-Acceptor Molecules?
School of Physics and Wuhan National High Magnetic Field Center, Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学物理学院与武汉国家强磁场中心);Institute for Quantum Science and Engineering, Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学量子科学与工程研究院)
研究供体-手性桥-受体分子中手性诱导自旋选择性的微观机制,开发量子动力学模型并引入几何自旋轨道耦合机制,计算结果与实验匹配,为手性自旋电子器件设计提供理论指导。
2026-07-15 cond-mat.mes-hall
Incoherent chiral-induced spin selectivity
通过有机手性结构的自旋相关输运的观察引发了从生物学到自旋电子学的许多基础和应用问题。到目前为止,人们普遍认为这种效应是自旋轨道耦合和系统独特几何结构相结合的结果。然而,仍然存在两个关键挑战。首先,根据有机体系中弱的自旋-轨道耦合来解释测量效应的大小。其次,不仅要理解在隧穿主导的短分子中的观察,而且要理解在较长的分子中通过局域态的声子辅助跳跃是有效的。我们专注于后者,并发现,本地化和完全丧失的相干性,由于声子不妨碍强自旋极化的载流子通过分子。此外,跳跃的能量尺度,观察自旋选择性输运的自旋轨道耦合的幅度。因此,我们的结果可以解释在室温和大的外加电压下观察到的大的自旋选择性。
2022-01-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Minimal Model for Chirally Induced Spin Selectivity: Spin-orbit coupling, tunneling and decoherence
本文提出手性诱导自旋选择性的最小模型,通过散射矩阵框架和Buttiker电压探针引入退相干,揭示势垒下退相干破坏时间反演对称性可使自旋极化增强一个数量级。
2024-01-03 cond-mat.mes-hall
Symmetry considerations in chirality-induced spin selectivity
Helmholtz-Institut Mainz(亥姆霍兹美因茨研究所);GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH(GSI重离子研究中心有限公司);QUANTUM, Institut für Physik, Johannes Gutenberg-Universität(约翰内斯·古腾堡大学量子物理研究所);Department of Physics, University of California(加州大学物理系);Institute of Physics, Johannes Gutenberg-University Mainz(约翰内斯·古腾堡大学美因茨分校物理研究所)
本文通过对称性考量阐明手性诱导自旋选择性(CISS)效应不违反宇称和时间反演等基本对称性,为理解该效应及指导实验与理论设计提供概念基础。
2026-10-02 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Magnetochiral Charge Pumping due to Charge Trapping and Skin Effect in Chirality-Induced Spin Selectivity
本文提出CISS磁电阻源于电荷俘获与非厄米趋肤效应导致的磁手性电荷泵浦,解释了其超越铁磁体自旋极化及手性分子违反倒易关系的原因,并预测了仅由磁场诱导的非对称MR。
2024-11-25 cond-mat.mes-hall
Enhancement of Chirality-Induced Spin Selectivity by Strong Electron Correlations
本文利用重整化平均场理论与Landauer-Büttiker公式研究单链DNA在强电子关联下的输运,发现库仑排斥极限附近自旋极化达46.5%,比无关联系统高2至4倍,解释了手性诱导自旋选择性实验中的高极化现象。
2024-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.bio-ph
Current-driven mechanical motion of double stranded DNA results in structural instabilities and chiral-induced-spin-selectivity of electron transport
本文研究了双链DNA中电子输运手性诱导自旋选择性与机械运动的相互作用,采用混合量子-经典方法发现电子力在足够电压下产生双稳态势,使自旋极化增加9%,并指出电流噪声可监测机械不稳定性。
2024-09-23 cond-mat.mes-hall
Enhancement of Chiral-Induced Spin Selectivity via Circularly Polarized Light
针对手性诱导自旋选择性效应自旋极化率低的应用难题,提出非微扰理论与Floquet电子摩擦模型,证实圆偏振光可通过光-物质与非绝热效应的共同作用将自旋极化率提升90%以上,为手性分子结自旋电流调控提供实验指导。
2024-02-01 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph physics.optics
Spin-dependent Destructive Quantum Interference Associated with Chirality-induced Spin Selectivity in Circular Single Helix Molecules
本文从理论上构建圆形单螺旋分子,揭示其在无非磁电极和磁场条件下同时呈现手性诱导自旋选择性与自旋依赖破坏性量子干涉,并发现退相干可调控二者共存及CQI-DQI相变。
2023-04-26 cond-mat.mes-hall
Transverse spin selectivity in helical nanofibers prepared without any chiral molecule
本研究通过实验和理论证明,无手性分子合成的聚苯胺螺旋纳米纤维中,超分子手性即可产生横向自旋选择性,且机制源于相邻分子间的极弱自旋轨道耦合。
2023-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Continuum model for chiral induced spin selectivity in helical molecules
精确求解了电子在螺旋线上自旋输运的极小模型。电子输运被假定为支持良好取向的$p_z$型轨道上形成一个楼梯的基础分子的明确的手性。在紧束缚解释中,SOC通过碱基间$p_{x,y}-p_z$跳跃打开有效的$π_z-π_z$耦合,引入自旋耦合传输。由此产生的连续谱模型的光谱显示两个Kramers的二重态传输通道的间隙成比例的SOC。每个双简并通道满足时间反演对称性,然而,偏置选择的传输方向,从而选择自旋取向。该模型预测自旋取向的选择取决于手性和偏置,自旋偏好的变化作为输入费米能级和散射抑制的SO间隙保护的函数。我们计算了具有一定螺旋度的自旋流,发现它与手征结构的扭转和非绝热Aharonov-Anandan相成正比。为了描述室温传输,我们假设总传输是由相干长度限制的相干步骤的产物的结果。
2015-01-25 cond-mat.mes-hall
Real Space Imaging of Spin Scattering in Chirality-Induced Spin Selectivity
Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST)(蔚山科学技术院);Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所);Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter(物质结构与动力学马普研究所)
本研究通过反射磁性圆二色性测量,首次实空间成像了手性碲纳米线器件中的自旋极化分布,揭示其与电流线性相关且可随方向反转,为理解CISS机制提供了直接证据。
2025-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-equilibrium angular momentum selectivity and filtering in chiral carbon nanotubes
School of Engineering, Mackenzie Presbyterian University(麦肯锡福音大学工程学院);MackGraphe Graphene and Nanomaterials Research Institute, Mackenzie Presbyterian University(麦肯锡福音大学MackGraphe石墨烯与纳米材料研究所);Departamento de Física, Universidade Federal do Ceará(塞阿拉联邦大学物理系)
研究手性碳纳米管中轨道响应与手性、直径的关系,发现轨道Edelstein敏感性不服从普适标度律,并展示手性碳纳米管可作为轨道角动量过滤器。
2026-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Should it really be that hard to model the chirality induced spin selectivity effect?
Uppsala University(乌普萨拉大学)
研究探讨了手性诱导自旋选择性效应的理论建模挑战,指出需考虑电子相互作用,讨论了时间反演对称性和Onsager互易性的重要性。
2025-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chiral selectivity of amino acid adsorption on chiral surfaces - the case of alanine on Pt
我们研究了氨基酸丙氨酸在天然手性Pt表面Pt(531)、Pt(321)和Pt(643)上的结合模式。这些表面都是邻近的{111}方向,但有不同的局部环境,他们的扭结网站,因此是一个现实的粗糙铂表面的模型。丙氨酸只有一个甲基连接到其手性中心,这使得可能的结合构象的数量在计算上易于处理。此外,预计只有胺和羧基与Pt基底强烈相互作用。在Pt(531)上,我们研究了分子的原始形式以及去质子化形式,发现去质子化形式的分子更稳定0.39 eV。因此,我们在Pt(321)和Pt(643)上研究了去质子化形式的分子。正如预期的那样,去质子化分子的氧原子和氮原子提供了局部结合“三脚架”,并且最稳定的吸附构型优化了该“三脚架”与配位不足的表面原子的相互作用。然而,甲基基团的相互作用起着重要的作用:它诱导显着的手性选择性约60毫电子伏的所有表面上。因此,L-对映体优先吸附在Pt(321)$^S$和Pt(643)$^S$表面,而D-对映体在Pt(531)$^S$上更稳定。结合能随扭折点表面密度的增加而增加,即Pt(531)$^S$最大,Pt(643)$^S$最小。
2014-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Surface magnetic stabilization and the photo-emission chiral-induced spin-selectivity effect
本研究利用 spinterface 机制解释非磁性金属—手性分子界面的磁矩稳定化,并建立基于自旋相关散射的光发射 CISS 理论,给出可由当前实验检验的方向与几何关系预测。
2024-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Temperature-dependence of the chirality-induced spin selectivity effect -- experiments and theory
本文通过分析温度依赖性实验数据,证明CISS效应随温度降低而增强,并展示自旋界面模型能准确重现该实验结果,从而为CISS效应机制判别提供依据。
2023-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Ferromagnetic resonance with magnetic phase selectivity by means of resonant elastic x-ray scattering on a chiral magnet
立方手性磁体,例如Cu $_{2}$ OSeO $_{3}$,表现出各种非共线自旋织构,包括自旋涡旋的三角晶格,所谓的skyrmions。利用磁共振弹性X射线散射(REXS)技术,在GHz频率的磁场作用下,对晶体布拉格峰及其磁性卫星进行了磁共振散射,通过散射强度探测了这些自旋织构的铁磁共振模式。最值得注意的是,skyrmion晶格的三个本征模检测具有很大的灵敏度。由于这种新技术,我们标记为REXS-FMR,在倒易空间中的不同位置进行,它允许区分来自不同磁状态的贡献,提供关于精确特性,重量和模式混合的信息,作为应用程序定制激励的先决条件。
2019-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Floquet-engineered chiral-induced spin selectivity
本研究利用Floquet工程证明圆偏振激光可在非手性系统中诱导CISS,并结合手性分子拓宽高自旋极化的能量窗口。
2023-02-20 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Chirality-induced spin selectivity due to an emergent molecular orbital moment
The Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院物理研究所);Institute of Physics, Johannes Gutenberg-University(约翰内斯·古腾堡大学物理研究所);Peter Grünberg Institut (PGI-6), Forschungszentrum Jülich GmbH(于利希研究中心彼得·格林伯格研究所(PGI-6))
本文提出一种基于电流在分子环中循环产生分子轨道矩(MOM)的CISS理论,解释了手性分子中自旋选择性的分子贡献,并预测了可调控的磁阻和磁手性电导不对称性。
2026-10-26 cond-mat.mes-hall
Towards Quantum Sensing of Chiral-Induced Spin Selectivity: Probing Donor-Bridge-Acceptor Molecules with NV Centers in Diamond
提出利用金刚石浅层NV中心在单分子至少数分子层面直接探测D-B-A分子自由基对中CISS相关自旋极化的量子传感方案,并以Lee-Goldburg去耦抑制偶极耦合微扰、实现对映选择性检测。
2023-02-03 cond-mat.mes-hall physics.bio-ph physics.chem-ph
Spin polarization gate device based on the chirality-induced spin selectivity and robust nonlocal spin polarization
本文研究手性金属晶体中的非局域自旋极化,提出非局域双注入器件实现可控自旋极化开关,并建立自旋相关化学势模型解释实验,为大规模自旋控制提供新途径。
2023-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The Role of Electron Correlations in Chirality Induced Spin Selectivity of Molecular Junctions
King’s College London(伦敦国王学院);Uppsala University(乌普萨拉大学)
本研究利用非平衡格林函数和自洽二阶Born近似,探讨了电子关联在分子结手性诱导自旋选择性中的作用,发现关联效应虽重要但不足以单独解释实验中的高自旋极化。
2026-09-23 cond-mat.mes-hall
The spinterface mechanism for the chiral-induced spin selectivity effect: A Critical Perspective
本文批判性审视spinterface机制作为手性诱导自旋选择性效应的统一解释,通过定量重现实验数据并与现有模型对比,提出可证伪预测以推动该领域进展。
2025-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph