論文の概要: Towards Quantum Sensing of Chiral-Induced Spin Selectivity: Probing Donor-Bridge-Acceptor Molecules with NV Centers in Diamond

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.01725v1
• Date: Fri, 3 Feb 2023 13:33:30 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-06 16:19:51.971085
• Title: Towards Quantum Sensing of Chiral-Induced Spin Selectivity: Probing Donor-Bridge-Acceptor Molecules with NV Centers in Diamond
• Title（参考訳）: キラル誘起スピン選択性の量子センシングに向けて:ダイヤモンド中のnv中心を持つドナー-ブリッジ-受容体分子の探索
• Authors: Laura A. V\"olker, Konstantin Herb, Erika Janitz, Christian L. Degen, John M. Abendroth
• Abstract要約: 分子内電荷移動を支持する光励起ドナー-ブリッジ-受容体分子は、キラル誘起スピン選択性(CISS)が電子移動およびラジカル対に与える影響を調べるのに理想的な基盤である。 本研究では, ダイヤモンド中の浅い窒素空孔中心を1分子から数分子レベルで利用して, ラジカル対におけるスピン偏極の仮説的偏極を直接測定する量子センシング手法を提案する。 我々は、ラジカル対内の電子スピンスピン双極子結合の摂動的性質を強調し、リー・ゴールドバーグ脱カップリングがD-B-A分子のスピン偏極をいかに保ち、エナンチオ選択的検出を行うかを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Photoexcitable donor-bridge-acceptor (D-B-A) molecules that support intramolecular charge transfer are ideal platforms to probe the influence of chiral-induced spin selectivity (CISS) in electron transfer and resulting radical pairs. In particular, the extent to which CISS influences spin polarization or spin coherence in the initial state of spin-correlated radical pairs following charge transfer through a chiral bridge remains an open question. Here, we introduce a quantum sensing scheme to measure directly the hypothesized spin polarization in radical pairs using shallow nitrogen-vacancy (NV) centers in diamond at the single- to few-molecule level. Importantly, we highlight the perturbative nature of the electron spin-spin dipolar coupling within the radical pair, and demonstrate how Lee-Goldburg decoupling can preserve spin polarization in D-B-A molecules for enantioselective detection by a single NV center. The proposed measurements will provide fresh insight into spin selectivity in electron transfer reactions.
• Abstract（参考訳）: 分子内電荷移動を支える光励起可能なドナーブリッジ受容体(D-B-A)分子は、キラル誘起スピン選択性(CISS)が電子移動およびラジカル対に与える影響を調べるのに理想的な基盤である。 特に、CISSがスピン偏極やスピンコヒーレンスに影響を及ぼす範囲は、カイラルブリッジを経由した電荷移動に続くスピン相関ラジカル対の初期状態において明らかな問題である。 本稿では,ダイヤモンド中の浅層窒素空孔(nv)中心を用いてラジカル対のスピン偏極を直接測定する量子センシング法を提案する。 重要なことは、ラジカル対内の電子スピンスピン双極子結合の摂動的性質を強調し、リー・ゴールドバーグ脱カップリングがD-B-A分子のスピン偏極を保ち、単一のNV中心によるエナンチオ選択的検出をいかに行うかを示す。 提案手法は,電子移動反応におけるスピン選択性に関する新たな知見を与える。

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