論文の概要: Molecular chiral discrimination through symmetry-breaking spin dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.22154v1
- Date: Fri, 24 Jul 2026 09:57:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-27 20:58:57.097601
- Title: Molecular chiral discrimination through symmetry-breaking spin dynamics
- Title（参考訳）: 対称性破壊スピンダイナミクスによる分子キラル識別
- Abstract要約: 分子キラリティは物理学、化学、生命科学、薬理学において重要な役割を果たす。
磁気共鳴法(MR)は、キラル試薬が存在しない場合に分子キラル性に盲目である。
本稿では, 単分子レベルでのキラリティを決定するための直接MR法を提案し, 実験的に実証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.858887485397264
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Molecular chirality plays a crucial role in physics, chemistry, life sciences and pharmacology. Nowadays, the chiral discrimination and control at the single-molecule level is urgently needed to reveal the origin of the chirality-relevant phenomena by recovering the information disturbed by the ensemble averaging. The method of magnetic resonance (MR), as one of powerful tools for structure analysis, is blind to the molecular chirality in the absence of a chiral reagent. Here we propose and experimentally demonstrate a direct MR-based method for determining the chirality at the single-molecule level through constructing the symmetry-breaking dynamics of nearby nuclear spins. In principle, the mirror asymmetry of two enantiomers in real space is manifested by breaking the joint symmetry of the mirror reflection and time reversal in spin space under spin dynamics. Experimentally, two enantiomers are indistinguishable from the dynamics of strongly-coupled but unpolarized nuclear spins, but diverge evidently in the dynamical results that break the field-inversion symmetry after spins are polarized. Our method and results will benefit the study of chirality-induced properties in the fields of chemistry and biology.
- Abstract（参考訳）: 分子キラリティは物理学、化学、生命科学、薬理学において重要な役割を果たす。
現在, 単一分子レベルでのキラル識別と制御は, アンサンブル平均化に支障をきたす情報を回収することにより, キラル性関連現象の起源を明らかにするために緊急に必要とされている。
構造解析の強力なツールである磁気共鳴法(MR)は、キラル試薬が存在しない場合に分子キラリティに盲目である。
本稿では, 近傍核スピンの対称性破壊ダイナミクスを構築することにより, 単一分子レベルでのキラリティーを決定する直接MR法を実験的に提案する。
原理的には、実空間における2つのエナンチオマーのミラー非対称性は、スピン力学の下でのスピン空間におけるミラー反射の関節対称性と時間反転を破って現れる。
実験的に、2つのエナンチオマーは強い結合を持つが非偏極化された核スピンの動力学とは区別できないが、スピンの後に磁場-反転対称性を破る動的結果には明らかにばらつきがある。
化学・生物学分野におけるキラリティ誘起特性の研究に有効である。
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