Magnetizzazione indotta da chirali da precursori dell’RNA

Magnetizzazione indotta da chirali da precursori dell’RNA

Le particelle chirali possono ruotare superfici magnetiche polarizzate a causa dell’effetto CISS. UN. La densità elettronica di una molecola che si avvicina a una superficie è distribuita in modo asimmetrico e viene generata una carica trans-dipolare. Il trasferimento di carica attraverso le molecole chirali è selettivo a causa dell’effetto CISS, quindi il dipolo lungo l’asse molecolare chirale accompagna questo dipolo di carica. Questo spin-dipolo transitorio può essere accoppiato allo spin superficiale a causa dell’interazione spin-scambio ( J ≡ [E(↑↑) − E(↑↓)]) e lo spin polarizza la superficie lungo l’asse molecolare chirale. B. Schema della configurazione utilizzata negli esperimenti di cristallizzazione del rivelatore CD. Cristalli omogenei di RAO si formano sulla magnetite dalla sua soluzione enantiopura. Questi cristalli si allineano con i domini magnetici sotto di loro e interagiscono con lo spin superficiale a causa dell’accoppiamento di dipolo magnetico, un accoppiamento più debole ma a più lungo raggio rispetto all’interazione di scambio spin-c. Una sequenza che mostra l’effetto delle particelle chirali sui campi magnetici. 1 Inizialmente, non c’è magnetizzazione netta dei campi magnetici. 2 Quando si forma uno strato di RAO, gli spin sotto lo strato sono allineati a causa della forte interazione di scambio di spin. Questo è il processo di magnetizzazione a valanga: le particelle si allineano con i rulli superficiali e le regioni allineate attirano più particelle e diventano più grandi. 3 Il monostrato cresce e copre una parte maggiore della superficie a causa dell’attrazione delle molecole chirali verso le regioni allineate e iniziano a formarsi i semi di cristallo. 4 I cristalli diventano più grandi e si accoppiano con campi magnetici a causa dell’interazione di dipolo magnetico, Edd. Se viene applicato un campo magnetico esterno, − → B, i domini al di fuori della regione ricoperta di cristalli vengono magnetizzati. Tuttavia, i cristalli mantengono la magnetizzazione dei domini sottostanti fintanto che l’energia di accoppiamento del dipolo è maggiore dell’energia magnetica. – fisica

La vita è omogenea e l’omeotropia è una caratteristica essenziale dei sistemi viventi sulla Terra. Mentre l’esatto meccanismo che ha portato all’omosessualità non è ancora del tutto compreso, qualsiasi scenario realistico sulle origini della vita deve affrontare l’emergere della personalità omosessuale. Per rafforzare e mantenere la chiralità nella rete prebiotica, è necessario un fattore ambientale che agisca come fattore di chiralità.

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Le superfici magnetiche sono plausibili agenti chirali a priori e hanno dimostrato di essere efficaci nella separazione delle annotazioni della riboseaminoxazolina (RAO), un precursore dell’acido nucleico (RNA), a causa dell’effetto della selettività di spin indotta (CISS). Pertanto, i meccanismi di rottura della simmetria magnetica dei minerali ferromagnetici sono di fondamentale importanza.

Qui riportiamo la magnetizzazione a valanga della magnetite (Fe3O4) attraverso la cristallizzazione dell’enantiopuro RAO. La rottura osservata della simmetria magnetica da parte delle particelle chirali è causata dall’effetto CISS e si diffonde sulla superficie magnetica come una valanga, fornendo un modo per magnetizzare uniformemente una superficie magnetica senza coprirla completamente. Dati i nostri precedenti risultati sulla separazione mediante ricottura mediante cristallizzazione su una superficie magnetica, la magnetizzazione indotta da valanga apre la strada a una reazione cooperativa tra particelle chirali e superfici magnetiche.

Attraverso questo feedback, il debole pregiudizio naturale nella magnetizzazione netta può essere amplificato e i processi selettivi di spin sui minerali ferromagnetici possono essere adattati su una base coerente.

S. Furkan Ozturk, Deb Kumar Bhowmick, Yael Kapon, Yutao Sang, Anil Kumar, Yossi Paltiel, Ron Naaman, Dimitar D. Sasselov

Commenti: 19 pagine, 6 figure
Materie: Chimica Fisica (physics.chem-ph)
Citato come: arXiv:2304.09095 [physics.chem-ph] (o arXiv: 2304.09095v1 [physics.chem-ph] per questa versione)
https://doi.org/10.48550/arXiv.2304.09095
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Data di presentazione
Da: Sukru Furkan Ozturk
[v1] giovedì 13 aprile 2023 22:01:24 UTC (20298 KB)
https://arxiv.org/abs/2304.09095
Astrobiologia

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