Page 9 - No27
P. 9
ENANTIO-SZELEKTÍV FIZIKAI JELENSÉGEK
legszelektívebb spinszűrők a peptidek és a részesíti a sebességükkel (v) egyirányú, és a mozgó elektronok által indukált
nukleinsavak. jobbkezes kiralitás esetében pedig az azzal mágneses tér hatására.
ellentétes irányt. Az eredetileg 2011-ben a kutatók megismételték
Spinpolarizáció rendezetlen spinű elektronok kísérletüket kettős szálú DNS
Naaman és munkatársai a kisérletekben rendeződnek a királis molekula molekulákkal. Az aranyhordozóból
Au rétegből kilépő lineárisan polarizált belsejében, a királis elektromos potenciál lineárisan polarizált fény hatására kilépett
fénnyel kiváltott polarizálatlan spinű polarizálatlan elektronok spinjei, a királis
elektronok áthaladását vizsgálták királis nukleinsav molekulákon áthaladva
l-és d-sztearoil-lizin (C H N O ) szintén polarizálódtak. A jobbkezes
24
48
3
2
többrétegű Langmuir-Blodgett duplaszálú DNS (dsDNS) rétegből kilépő
önszerveződött filmeken. Úgy találták, elektronok többségének spinje a
hogy az öt réteg l-oligopeptid filmen sebességükkel ellentétes irányban
áthaladó és az abból kilépő elektronokból igazodott.
A kutatók polikristályos Au-filmen és
egykristályos Au(111)-n önszerveződő
kettős szálú dsDNS monorétegeket
állítottak elő standard eljárásokkal úgy,
hogy a dsDNS-t az egyik szála 3’-végén
tiolálták az arany szubsztrátumon, majd a
lemezt merőlegesen beeső lineárisan
polarizált UV lézer fényimpulzusokkal
világították meg. Mott polariméterrel
mérték a vékony arany lemezről kilépő
polarizálatlan fotoelektronok
spinpolarizációját, az önszerveződő DNS
rétegen történt áthaladásukat követően. A
kísérletet négy különböző
hosszúságú (26, 40, 50 és 78
bázispár) dsDNS-el végezték el.
Az (A) görbe az ábrán az Au(111)-ből
DNS nélkül lineáris fénnyel gerjesztett
kétszer annyinak lett a haladási elektronokkal megfigyelt spinpolarizáció.
irányukkal megegyező spinje (+1/2, spin- A (B) és (C) görbék a 78 bázispárú DNS
fel), mint azzal ellentétes (-1/2, spin-le). A monorétegen keresztül áthaladó
d-polipeptid esetében pedig éppen a elektronoknál megfigyelt spinpolarizáció
fordított polarizáció valósult meg. A lineárisan polarizált fény és cirkulárisan
vizsgált oligopeptid molekulák polarizált fény esetében. Mindhárom
spinszűrőként viselkedtek. Az, hogy kísérletet többször megismételték. Az
melyik spin részesült előnyben, függött az átlagos polarizációk −(57 ± 6) %, illetve P
enantiomer kiralitásától és az = −(61 ± 6) %, szinte függetlenek a
elektronsebesség irányától. A CISS- fénypolarizáció típusától. Mindkét
effektus az anyag két alapvető esetben a polarizáció negatív előjelű
tulajdonságát, a kiralitást és az függetlenül a fény polarizációtól. Az
elektronspint köti össze. elektronok közül átlagosan
A képen bal- és jobbkezes kiralitású négyszer több olyan elektron
molekulán mozgó ellentétes spinű haladt át a DNS molekulákon,
elektronok láthatók (piros gömbök az melynek spinje a haladási iránnyal
elektronok haladási irányával egyező ellentétes (-1/2), mint az azzal
irányú s = +1/2, a kék gömbök azzal egyirányú spinű (+1/2) elektron.
ellentétes irányú s = –1/2 spinnel). Ezért nevezik a nukleinsavat
Amikor az elektronok egy balkezes spinszűrőnek.
kiralitású elektromos potenciálon belül
mozognak, spin orientációjuk előnyben A spinpolarizáció számszerű P(%)
KÉMIAI PANORÁMA 27. SZÁM, 2023. ÉVFOLYAM 9
