使用人造分子电机操纵电子旋转

在闪闪发光的情况下，使用有机材料作为“旋转运输材料”最近在显着的关注时，它们具有由于光元素的弱自旋轨道相互作用（SOI）而呈现长的自旋弛豫时间和长的旋转扩散长度。同时，有机材料的弱SOI在用作“旋转过滤器”时成为缺点。因此，旋偏电流通常由无机材料产生，其具有铁磁性或强大的SOI。然而，最近通过手性分子发现自旋选择性电子传输，即所谓的手性诱导的旋转选择性（CISS）效应，表明了使用有机材料作为用于旋转滤光器的旋转滤波器的替代方法。通过这种效果，右手和左手分子分别产生下旋转。然而，到目前为止报告的实验中使用的手性分子是静态分子。因此，尚未实现外部刺激的旋转偏振方向的操纵。

现在，Sulanaree大学的分子科学研究所，RIKEN，RIKEN研究所，SURANAREE大学和Vidyasirimedhi科技学院制造了一种新型固态自旋过滤装置，将一层人造分子电机夹在一起（图1）。因为人造分子电动机通过光照射和热处理在360度分子旋转期间表现出4倍的手性反转，所以通过分子电机的电子的自旋偏振方向应通过光照射或热处理切换。

图2显示（左）在用左手异构体制造的设备的各种可见光辐射时间经过各种可见光照射时间记录的磁阻（MR）曲线。在初始状态下，观察到具有负斜率的透明反对二月MR曲线，这意味着透明旋转选择性。当光照射进行时，MR信号降低，并且最后将MR信号的斜率反转为正，表示从旋转偏振电流中的光诱导的旋转切换从旋转选择性到左手旋转 -向右撇子手性反转。用于左手异构体的后续热激活过程再次将MR曲线的斜率从阳性倒成，如图2（右）所示，暗示热激活诱导的旋转切换从旋转旋转选择性到上升 -通过右手到左手的手性反转旋转选择性。在光辐射和热处理后随后的测量中观察到类似的现象。该系列实验清楚地证明了在分子电机的360度旋转期间诱导4次旋转切换。

在这种新型新型的有机纤维网上装置中，右手/左手手性是通过CISS效应的旋转极化产生的起源，可通过外部刺激来重新配置，并精确控制旋转偏振方向首次实现通过利用人造分子马达来实现旋转极化电流。目前的结果有利于开发与分子机械结合的下一代有机照片/热门机械装置。