Filtración de espín en polímeros supramoleculares ensamblados a partir de monómeros acirales mediados por disolventes...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Física de la materia condensada
• Química supramolecular

Sus antecedentes:

• El efecto de selectividad de espín inducida quiral (CISS) se ha observado previamente en polímeros y estructuras supramoleculares compuestas de bloques de construcción homoquirales con estereocentros.
• El requisito de bloques de construcción quirales para observar el efecto CISS ha sido una cuestión clave en el campo.

Objetivo del estudio:

• Investigar en qué medida los bloques de construcción quirales son necesarios para la manifestación del efecto de selectividad de espín inducida quiral (CISS).
• Demostrar el efecto CISS en polímeros supramoleculares construidos únicamente a partir de monómeros achirales.

Principales métodos:

• Fabricación de polímeros supramoleculares mediante el uso de monómeros achirales.
• Inducción de la quiralidad supramolecular utilizando disolventes quirales, seguido de la eliminación del disolvente.
• Medición del transporte de electrones por espín selectivo perpendicular al eje de la fibra de polímero.
• Correlación de la polarización de espín con los espectros de dicroísmo circular (CD).
• Análisis de la dependencia de espesor de la polarización de espín.
• Estudios de la dependencia de la temperatura de la polarización del espín.

Principales resultados:

• El efecto CISS se demostró con éxito en polímeros supramoleculares compuestos exclusivamente por monómeros achirales.
• La quiralidad supramolecular, inducida por la exposición transitoria a disolventes quirales, fue suficiente para provocar el transporte selectivo de espín.
• La polarización de espín se observó para el transporte de electrones perpendicular al eje de la fibra y se correlacionó con la intensidad de los espectros de CD, lo que indica un efecto no local.
• La polarización del espín aumentó con el grosor de la muestra, atribuida a la interacción entre el efecto CISS y los mecanismos de dispersión.
• Los estudios de dependencia de la temperatura proporcionaron evidencia de la contribución teórica de los fonones a la polarización del espín.

Conclusiones:

• La selectividad de espín inducida por quiral (CISS) no se limita a los sistemas con quiralidad molecular inherente; la quiralidad supramolecular también puede inducir este efecto.
• El efecto CISS en estos sistemas no es local y está influenciado por el espesor de la muestra y los mecanismos de dispersión dependientes de la temperatura.
• Este trabajo proporciona soporte experimental para modelos teóricos que sugieren la participación de los fonones en el efecto CISS.