|⟨ j | e − iH ′ t | k⟩| 2 = |⟨j| U † e − iHt U | k⟩| 2 = | ei(φj−φk)⟨j| e − iHt | k⟩| 2 = ⟨ j | e − iHt | k⟩| 2。 (3)
一种制备具有手性形态的稳定无机纳米粒子的稳健且可重复的方法可能是这些材料实际应用的关键。本文介绍了一种制备四重扭曲金纳米棒的优化手性生长方法,其中使用氨基酸半胱氨酸作为不对称诱导剂。在半胱氨酸作为手性诱导剂、抗坏血酸作为还原剂的情况下,反复还原 HAuCl 4 后发现在单晶纳米棒表面形成了四个倾斜的脊。通过对晶体结构进行详细的电子显微镜分析,提出不对称性是由于初始纳米棒上形成了突起(倾斜脊)形式的手性面,最终导致扭曲的形状。半胱氨酸的作用是协助对映选择性面演化,密度泛函理论模拟的表面能支持了这一观点,表面能随着手性分子的吸附而改变。因此,R 型和 S 型手性结构(小面、梯田或扭结)的发展将不相等,从而消除了 Au NR 的镜像对称性,进而导致具有高等离子体光学活性的明显手性形态。
摘要:金属基药物,例如顺铂和金诺芬,分别用于治疗癌症和类风湿性关节炎。临床前和临床试验表明,金诺芬和其他金衍生化合物具有抗癌、抗炎、抗菌和抗寄生虫活性。与已知靶向 DNA 的铂类药物不同,金的靶点尚未得到很好的阐明。为了更好地了解金药物在哺乳动物细胞中的靶点和作用,我们在 K562 癌细胞中使用了靶向 CRISPR(ToxCRISPR)筛选来识别调节细胞对金敏感性的基因。我们合成了一种具有强效抗癌活性的新型手性金(I)化合物 JHK-21。最敏感的靶点包括参与线粒体载体、线粒体代谢和氧化磷酸化的蛋白质。进一步分析表明,JHK-21 诱导了线粒体内膜功能障碍,并以不同于金诺芬的方式调节了 ATP 结合盒亚家族成员 C (ABCC1) 的功能。表征金属药物在哺乳动物细胞中的治疗效果和毒性越来越受到关注,以指导未来的药物发现以及细胞和临床前/临床研究。
细菌感染是威胁公众健康的最严重问题之一,传统抗生素治疗虽然有效,但由于抗生素的广泛和过度使用,耐药细菌1,2已成为严重的全球健康问题。特别是金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌和肠杆菌等常见微生物可引起难治性院内感染,导致抗生素耐药性水平高。当体内发生细菌感染时,宿主的免疫系统被激活以消灭入侵的细菌,但不受控制的过度炎症反应可能导致脓毒症、多器官衰竭甚至死亡。3因此,迫切需要开发新的创新技术来对抗细菌感染。4
腔量子电动力学通过将谐振器与非线性发射器 1 耦合来探索光的粒度,在现代量子信息科学和技术的发展中发挥了基础性作用。与此同时,凝聚态物理学领域因发现底层拓扑 2 – 4 而发生了革命性的变化,这种拓扑变化通常源于时间反演对称性的破缺,例如量子霍尔效应。在这项工作中,我们探索了拓扑非平凡的 Harper-Hofstadter 晶格 5 中 transmon 量子比特的腔量子电动力学。我们组装了铌超导谐振器 6 的晶格,并通过引入亚铁磁体 7 来破缺时间反演对称性,然后再将系统耦合到 transmon 量子比特。我们用光谱方法分辨晶格的各个体模式和边缘模式,检测激发的 transmon 和每个模式之间的 Rabi 振荡,并测量 transmon 的合成真空诱导兰姆位移。最后,我们展示了利用 transmon 计数拓扑能带结构每个模式内单个光子 8 的能力。这项工作开辟了实验手性量子光学 9 领域,使微波光子的拓扑多体物理成为可能 10,11,并为背向散射弹性量子通信提供了途径。由光构成的材料是量子多体物理学的一个前沿 12 。依靠非线性发射器来产生强光子 - 光子相互作用和超低损耗超材料来操纵单个光子的属性,这个领域探索了凝聚态物理和量子光学的接口,同时生产用于操纵光的设备 13,14。最新研究成果表明,光子在具有拓扑特性15的光子中会经历圆形时间反转破缺轨道,这为探索诸如(分数)量子霍尔效应2、3、Abrikosov晶格16和拓扑绝缘体4等固态现象的光子类似物提供了机会。在电子材料中,圆形电子轨道是由磁或自旋轨道耦合4产生的。与电子不同,光子是电中性物体,因此不会直接与磁场耦合。因此,人们正在努力为光子生成合成磁场,并更广泛地探索在合成光子平台中拓扑量子物质的概念。光学和微波拓扑光子学都在这一领域取得了重大进展。在硅光子学 17、18 和光学 19、20 中,通过在偏振或空间模式中编码伪自旋,已经实现了合成规范场,同时保持了时间反转对称性。在射频和微波超材料中,已经探索了具有时间反转对称性 21、22 和破缺时间反转对称性的模型,其中时间反转对称性破缺由以下因素引起:
在各种物理系统中利用幂律相互作用 (1 / r α ) 的做法正在日益增多。我们研究手性自旋链的动力学作为一种可能的多向量子通道。这源于具有复杂量子干涉效应的色散的非线性特性。利用互补的数值和分析技术,我们提出了一个模型来引导量子态向所需的方向发展。我们使用受 Dzyaloshinskii-Moriya (DM) 相互作用调制的长程 XXZ 模型来说明我们的方法。通过探索局部量子猝灭后的非平衡动力学,我们确定了相互作用范围 α 和 Dzyaloshinskii-Moriya 耦合的相互作用,从而导致了明显的非对称自旋激发传输。这对于量子信息协议传输量子态可能很有趣,而且可以通过当前的离子阱实验进行测试。我们进一步探索了这些系统中块纠缠熵的增长,发现数量级的减少。
高阶拓扑能带理论扩展了物质拓扑相的分类,涵盖了绝缘体[1-13]、半金属[13-18]和超导体[19-31]。它推广了拓扑相的体边界对应性,使得d维n阶拓扑相仅在其(d-n)维边界上具有受保护的特性,例如无带隙态或分数电荷。目前,已知有两种互补机制可产生高阶拓扑相(HOTP):(1)由于某些 Wannier 中心配置引起的角诱导填充异常[2, 5, 9, 32, 33],以及(2)边界局域质量域的存在[2, 3, 6 – 8, 34, 35]。这两种机制分别导致了角电荷的分数量子化和角处单个间隙态的存在。在一阶拓扑系统中,还存在保护每个边界上的多个状态的相。这发生在奇数维度的手性对称系统(十重分类中的 AIII 类[36 – 38])中。例如,在一维系统中,此类相由一个 Z 拓扑变量(称为绕组数 [ 39 , 40 ])来识别,它将哈密顿量的同伦类归类在第一个同伦群 π 1 [ U ( N )] 内,并对应于每个边界上简并零能态的数量。相反,应用于手性一维系统的 Wannier 中心方法仅根据电偶极矩(由 Wannier 中心的位置给出)是否量化为 0 或 e/ 2 产生 Z 2 分类。因此,从这个意义上说,Wannier 中心方法的范围相对于绕组数的范围较小;它将所有具有偶数绕组数的一维手性对称系统标记为平凡的。观察到 AIII 类 1D 系统具有比 Wannier 中心图提供的更完整的 Z 分类,这表明,类似地,AIII 类 HOTP 可能存在更完整的分类。例如,考虑堆叠 N 个拓扑四极子绝缘体 [1]。如果它们以手性对称方式耦合,则整个系统在每个角将具有 N 个零能态。然而,没有已知的拓扑四极子绝缘体 [2]。
探索由两个多环芳烃 (PAH) 单元组成的新型联芳烃是进一步开发具有独特性能的有机材料的重要策略。在本研究中,采用一种高效、通用的方法合成了具有两个苯并[rst]五芬 (BPP) 单元的 5,5′-联苯并[rst]五芬 (BBPP),并通过 X 射线晶体学明确阐明了其结构。BBPP 表现出轴手性,通过手性高效液相色谱法拆分 (M)- 和 (P)-对映体,并通过圆二色光谱法进行研究。根据密度泛函理论计算,这些对映体具有相对较高的异构化能垒,为 43.6 kcal mol − 1。单体 BPP 和二聚体 BBPP 用紫外可见吸收和荧光光谱、循环伏安法和飞秒瞬态吸收光谱进行表征。结果表明,BPP 和 BBPP 均从形式上暗的 S 1 电子态发出荧光,这是通过借用相邻的亮 S 2 态的 Herzberg-Teller 强度实现的。虽然 BPP 表现出相对较低的光致发光量子产率 (PLQY),但由于借用了更大的 S 2 强度,BBPP 表现出显著增强的 PLQY。此外,在不同极性溶剂中进行的光谱研究表明 BBPP 中存在对称性破坏电荷转移。这表明通过适当的分子设计,此类 𝝅 延伸的联芳烃具有很高的单重态裂变潜力。
完整作者列表: Maruyama, Jun;大阪工业技术研究所,环境技术研究部 Maruyama, Shohei;大阪工业技术研究所, Kashiwagi, Yukiyasu;大阪市立技术研究所, Watanabe, Mitsuru;大阪工业技术研究所,电子材料研究部 Shinagawa, Tsutomu;大阪工业技术研究所,电子材料研究部 Nagaoka, Toru;大阪工业技术研究所,材料科学与工程研究部 Tamai, Toshiyuki;大阪工业技术研究所,森之宫中心 Ryu, Naoya;熊本工业研究所,材料开发部 Matsuo, Koichi;广岛大学 Ohwada, Mao;东北大学,先进材料多学科研究中心 Chida, Koki;东北大学, Yoshii, Takeharu;东北大学,先进材料多学科研究中心 Nishihara, Hirotomo;东北大学先进材料多学科研究中心 Tani, Fumito;九州大学材料化学与工程研究所 Uyama, Hiroshi;大阪大学,
抽象的拓扑孤立场(例如磁性和极性天空)被设想为革新微电子。这些配置已在具有全局反转对称性破坏的固态材料中稳定,该材料将磁性材料转化为称为dzyaloshinskii – Moriya Interaction(DMI)的矢量自旋交换(DMI),以及旋转手学选择和同型溶质词。这项工作报告了3D手性旋转纹理的实验证据,例如螺旋旋转和具有不同手性和拓扑电荷的天空矩阵,在无定形的Fe – Ge厚膜中稳定。这些结果表明,具有随机DMI的结构和化学无序的材料可以类似于具有SIMI磁性特性,力矩和状态的反转对称破碎系统。无序的系统与具有全球反转对称性的系统通过其退化的旋转心脏破裂的区别,可以在RE Manence时形成各向同性和各向异性拓扑纹理,同时在材料合成,伏特,伏特,应变和菌株操纵方面具有更大的灵活性。