Bilim insanları, kiral bir süper iletken kullanarak, mıknatısın yalnızca kuzey ve güneyi birbirinden ayırdığına dair yaygın inanca rağmen kiral kristalin sağ ve sol formlarını ayırt edebildiğini gösterdiler.
Moleküler Bilim Enstitüsü ve Shizuoka Üniversitesindeki bilim insanları, kiral süper iletkenin teslimiyetinin, kiraliteye bağlı algılamayı etkinleştiren özel bir dönüş konfigürasyonuna çevrildiğini gösterdiler. Konu hakkında makale Nature dergisinde yayımlandı.
Bu sonuç, mıknatıslar kullanılarak kiral moleküllerin sol-sağ ayrımının temel bir anlayışını ifade etti. Moleküllerin ve kristallerin kiralite kontrolü, ilaç geliştirme ve görüntüleme cihazı araştırması gibi birçok araştırma alanı için kritik öneme sahip. Mıknatıs tabanlı kiralite kontrolünün daha yüksek bir verimlilik ve daha geniş bir kapsamı için uğraşmaya değer olan altta yatan hipotezi ise doğrulanmayı beklemekte.
Kiral, kendisinin rotasyonla elde edilemeyen bir ayna görüntüsünü oluşturabilen veya bu ayna görüntüsüne sahip olan cisimleri, özellikle molekülleri tanımlamak için kullanılır. Kimyada bu moleküllere enantiyomer, veya kiralite özelliği gösterir denir. Kiral sözcüğü, kendisi de sağ ve sol arasında ayna görüntüsüne sahip olmasından geliyor.
Ekip lideri Prof. Hiroshi Yamamoto konu ile ilgili şu görüşlerde bulundu: “Hipotezi test etmek için, tek bir kiral moleküldeki elektron spinlerini haritalanması gerekmekte. Önümüzdeki zorluk, kiral moleküllerin istediğimizi yapamayacağı kadar küçük olması.”
Stabilize edici elektron dönüşleri, elektronların tüm sistem üzerinde birbiriyle ilişkili olmasını veya birbirleriyle etkileşim yapmasını gerektirir. Süper iletken bir durumda, etkileşim elektronların uzun süreli tutarlılığı yoluyla devam eder. Birçok elektron, tek bir kuantum-mekanik dalgaya çöker ve birlikte uzun bir mesafe boyunca girişim kabiliyetini korur. Bu özellik, bir organik kiral süper iletkendeki spin dağılımının, kiral moleküllerden çok daha büyük bir uzunluk ölçeğinde emülasyonunu sağlayabilir.
Yardımcı Prof. Daichi Hirobe, konu ile ilgili görüşlerini şu şekilde aktardı: “Gözlenen spin dağılımı kiral tanıma ile ilgilidir. El kullanımına bağlı olarak, iki spin polarizasyonu, bir süper iletkenin her iki kenarında yüz yüze veya arka arkaya oturur. Bu benzersiz konfigürasyon, kiral moleküller için varsayılmıştır; ancak doğrulanmamıştır. Bu tür bir döndürme konfigürasyonu, daha önce bildirilen bir sıvıda mıknatıs bazlı kiral tanımanın anahtarı olan kiral bir kristal yapının herhangi bir dönüşü altında değişmez.”
Profesör Hiroshi Yamamoto, ekibin başarısını kiralite ve manyetizma arasındaki hassas bağlantıyı anlamada büyük bir ilerleme olarak gördüğünü de ifade ederek sözlerini şu şekilde noktaladı: “Döndürme dağılımlarından elde edilen kiralite, moleküler/kristal kiralitenin sistem dışından tanınmasını sağlar. Bu, dikkatli bir değerlendirme yapılmadan, fizik kanunlarına meydan okuyor gibi görünmekte.”
Derleyen: Tuğba Akkesen
