细胞色素中的自旋依赖跳跃：几何重组与非共线效应的作用。免费开放获取

《Nanoscale》：Spin-Dependent Hopping in Cytochromes: Role of Geometric Reorganization and Non-collinear EffectsOpen Access

　　

多血红素细胞色素形成了支持电子传输的纳米级分子导线，近期的实验研究在施加外磁场的条件下观察到了自旋过滤效应。自旋相关电导的机制对于将其集成到自旋活性生物电子器件中至关重要，但目前关于细胞色素中自旋传输的模型仍存在不足。本工作在先前研究的基础上，首次将自旋相关跃迁模型应用于细胞色素中的配位血红素基团。所提出的机制侧重于高自旋态和自旋允许跃迁，重点关注血红素中心的重排。这些机制得出了若干不同的自旋相关传导路径，并能够解释在环境条件下跃迁速率存在四个数量级差异的现象。我们进一步探索了非共线效应，以描述血红素间的耦合和相干传输，结果表明该效应对细胞色素内的自旋排列和电子传输影响可忽略不计。所建立的模型为细胞色素中的自旋传输建模提供了框架，未来将重点关注高自旋态以及电极与细胞色素的相互作用。

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? 2026 作者。由英国皇家化学会出版

2026

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