Minimalmodell für chirale induzierte Spin-Selektivität: Chiraliät, Spin-Bahn-Kopplung, Dekohärenz und Tunneling

Hier überprüfen wir ein universelles Modell für chirale induzierte Spin-Selektivität (CISS) als eigenständigen Effekt, der in chiralen Molekülen auftritt. Wir verknüpfen die Ergebnisse der Vorwärtsstreuung in der Gasphase mit den Ergebnissen für Photoelektronen in chiralen selbstgeordneten Monolagen und den aktuelleren Ergebnissen in zweipoligen Transport-Setups. Wir diskutieren die Elemente, die in allen bisherigen Experimenten notwendig vorhanden sind, die wir identifizieren als: i) Chiraliät, sei sie punktuell, helical oder konfigurationsabhängig, ii) die Spin-Bahn-Kopplung als spinaktive Kopplung atomaren Ursprungs, iii) Dekohärenz als Mechanismus des Brechens der Zeitumkehrsymmetrie, der die Reziprozitätsbeziehungen im linearen Regime vermeidet, und schließlich iv) Tunneling, das für die Größe des Spin-Polarisationseffekts verantwortlich ist. Dieser Vorschlag schließt keine anderen Mechanismen aus, die vergleichbare Spin-Effekte in Bezug auf Wechselwirkungen des Moleküls mit Kontakten oder Substraten erzeugen können, die vorgeschlagen wurden, aber weniger universell sind oder auf bestimmte Situationen zutreffen. Schließlich diskutieren wir aktuelle Ergebnisse, die CISS als molekularen Phänomen im Bereich der Enantiomerselektion, koherente Elektronentransfer und Spin-Effekte in chiroptischer Aktivität nahelegen.