Magnetización inducida por quiral por precursores de ARN
Las partículas quirales pueden rotar superficies magnéticas polarizadas debido al efecto CISS. a. La densidad de electrones de una molécula que se acerca a una superficie se distribuye asimétricamente y se genera una carga transdipolar. La transferencia de carga a través de moléculas quirales es selectiva debido al efecto CISS, por lo que el dipolo a lo largo del eje molecular quiral acompaña a este dipolo de carga. Este dipolo de espín transitorio se puede acoplar al espín de la 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 con detector de CD. Se forman cristales homogéneos de RAO sobre magnetita a partir de su solución enantiopura. Estos cristales se alinean con los dominios magnéticos debajo de ellos e interactúan con el espín de la superficie debido al acoplamiento del dipolo magnético, un acoplamiento más débil pero de mayor alcance en comparación con la interacción de intercambio espín-c. Una secuencia que muestra el efecto de las partículas quirales en los campos magnéticos. 1 Inicialmente, no hay magnetización neta de campos magnéticos. 2 Cuando se forma una capa de RAO, los espines debajo de la capa se alinean debido a la fuerte interacción de intercambio de espines. Este es el proceso de magnetización por avalancha: las partículas se alinean con los rodillos de la superficie y las regiones alineadas atraen más partículas y se vuelven más grandes. 3 La monocapa crece y cubre una mayor parte de la superficie debido a la atracción de las moléculas quirales hacia las regiones alineadas y comienzan a formarse semillas de cristales. 4 Los cristales se vuelven más grandes y se acoplan con los campos magnéticos debido a la interacción del dipolo magnético, Edd. Si se aplica un campo magnético externo, − → B, se magnetizan los dominios fuera de la región cubierta por el cristal. Sin embargo, los cristales mantienen la magnetización de los dominios debajo de ellos mientras la energía de acoplamiento del dipolo sea mayor que la energía magnética. – la física
La vida es homogénea y la homeotropía es una característica esencial de los sistemas vivos en la Tierra. Si bien el mecanismo exacto que condujo a la homosexualidad aún no se comprende por completo, cualquier escenario realista sobre los orígenes de la vida debe abordar el surgimiento de la personalidad homosexual. Para reforzar y mantener la quiralidad en la red prebiótica, se necesita un factor ambiental que actúe como factor de quiralidad.
Las superficies magnéticas son agentes heterogéneos previamente aceptados y han demostrado ser efectivos en la separación por anotación de ribosa-aminoxazolina (RAO), un precursor de ARN, debido al efecto de la selectividad de espín inducida (CISS). Como tal, los mecanismos de ruptura de la simetría magnética de los minerales ferromagnéticos son de suma importancia.
Aquí reportamos la magnetización de avalancha de magnetita (Fe3O4) a través de la cristalización del enantiopuro RAO. La ruptura de la simetría magnética por parte de las partículas quirales es causada por el efecto CISS y se propaga por la superficie magnética como una avalancha, proporcionando una forma de magnetizar uniformemente una superficie magnética sin cubrirla por completo. Teniendo en cuenta nuestros resultados anteriores sobre la separación por recocido por cristalización en una superficie magnética, la magnetización inducida por avalanchas allana el camino para una reacción cooperativa entre las partículas quirales y las superficies magnéticas.
A través de esta retroalimentación, el sesgo natural débil en la magnetización neta se puede amplificar y los procesos selectivos de espín en minerales ferromagnéticos se pueden acomodar de manera consistente.
S. Furkan Ozturk, Deb Kumar Bhowmick, Yael Kapon, Yutao Sang, Anil Kumar, Yossi Paltiel, Ron Naaman, Dimitar D. Sasselov
Comentarios: 19 páginas, 6 figuras
Asignaturas: Física Química (física.chem-ph)
Citado como: 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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Día de entrega
De: Sukru Furkan Ozturk
[v1] jueves, 13 de abril de 2023 22:01:24 UTC (20298 KB)
https://arxiv.org/abs/2304.09095
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