Onderzoekers van de Universiteit van Tsukuba hebben een spiraalvormig, magnetisch actief geleidend polymeer met uitzonderlijk hoge optische activiteit gesynthetiseerd met behulp van cyclosporine A als helix-inducerend middel. Dit polymeer vertoont een duidelijke absorptie van circulair gepolariseerd licht, overeenkomend met de oriëntatie van een aangelegd magnetisch veld.

Op het gebied van halfgeleiders heeft spintronica – een technologie die elektronische apparaten manipuleert door de elektronenspin in magnetische velden te controleren – aanzienlijke aandacht gekregen vanwege de potentiële toepassing ervan in communicatietechnologieën. Traditioneel heeft het onderzoek op dit gebied zich voornamelijk gericht op anorganische magnetische materialen; slechts enkele onderzoeken hebben organische elektronica onderzocht, met name geleidende polymeren.

Op basis van uitgebreide ervaring op het gebied van topologisch magnetisme, die teruggaat tot eind jaren negentig, heeft het onderzoeksteam van de Universiteit van Tsukuba verschillende innovatieve organische magnetische materialen op het gebied van de spintronica gerapporteerd.

Voortbouwend op deze basis hebben ze spiraalvormige, magnetisch actieve geleidende polymeren ontwikkeld, geïnspireerd door de medische toepassing van cyclosporine A, een cruciaal medicijn bij transplantatie en behandeling van immunodeficiëntie, afgeleid van natuurlijke schimmels en bekend om zijn sterke spiraalvormige inductievermogen. Het gesynthetiseerde polymeer, dat gebruik maakt van de eigenschappen van cyclosporine A, zal naar verwachting een uitgesproken spiraalvormige structuur bezitten. Analyse van synchrotronstraling bevestigde deze spiraalvormige microstructuur.

Bovendien vertoonde het polymeer elektronenspinactiviteit en anisotropie in lijn met de richting van het magnetische veld in het microgolfgebied, naast meetbare circulair gepolariseerde elektronenspinresonantie. Deze kenmerken, die ongekend zijn bij organische polymeren, markeren een cruciale vooruitgang in het streven naar op polymeer gebaseerde spintronica.

Het onderzoek is gepubliceerd in The Journal of Physical Chemistry B .

Meer informatie: Kyoka Komaba et al., Optisch elektroactief polymeer gesynthetiseerd in een vloeibaar kristal met cyclosporine A─circulair gepolariseerde elektronenspinresonantie, The Journal of Physical Chemistry B (2024). DOI:10.1021/acs.jpcb.3c07375

Journaalinformatie: Journal of Physical Chemistry B

Aangeboden door Universiteit van Tsukuba