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手性分子中的宇称破缺:D-和L-丙氨酸的变温中子结构研究(英文) 被引量:43
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作者 王文清 刘轶男 龚䶮 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2004年第11期1345-1351,共7页
利用单晶的中子衍射研究295K和60K时丙氨酸对映体的结构特征以及由D到L构型转变的可能性.中子衍射数据揭示了变温过程中产生的晶格扭曲和NH3+的扭转.通过分析宇称破缺能差EPV随二面角及扭角的变化,肯定了D-丙氨酸能量高于L-丙氨酸的结论... 利用单晶的中子衍射研究295K和60K时丙氨酸对映体的结构特征以及由D到L构型转变的可能性.中子衍射数据揭示了变温过程中产生的晶格扭曲和NH3+的扭转.通过分析宇称破缺能差EPV随二面角及扭角的变化,肯定了D-丙氨酸能量高于L-丙氨酸的结论.降温过程中D-和L-丙氨酸的弱氢键的行为的差异表明,可能是由于电弱相互作用宇称不守恒所引起.丙氨酸中子结构再次证实Cα-H…O氢键的存在.然而,比较295K和60K(高于和低于丙氨酸相变温度250K)的中子衍射结构数据,表明并没有发生D型到L型的构型转化,这意味着Salam相变不是传统意义的结构相变. 展开更多
关键词 宇称破缺 分子手性 中子衍射 D-和L-丙氨酸
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“D和L-丙氨酸宇称破缺能差正负”的争论(英文)
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作者 王文清 孙琳 +1 位作者 闵玮 王哲明 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2002年第10期871-877,共7页
在宇宙开始大爆炸的时候,电荷变号与镜象反射共轭(CP)是对称的.但现在我们的宇宙绝大部分是正物质核子和电子等组成的,所以我们的宇宙是不对称的.D和L-丙氨酸通常称为对映体(enantiomer),实际上它们并不是由正、反粒子组成的真正的... 在宇宙开始大爆炸的时候,电荷变号与镜象反射共轭(CP)是对称的.但现在我们的宇宙绝大部分是正物质核子和电子等组成的,所以我们的宇宙是不对称的.D和L-丙氨酸通常称为对映体(enantiomer),实际上它们并不是由正、反粒子组成的真正的对映体,而是空间反演的,即x--x,y--y,z--z的非对映异构体(diastereoisomer),所以D-和L-丙氨酸是不对称的,两者间有能量的差别.自然界的力只有弱力是宇称不守恒的.在分子物理中,电弱力宇称不守恒是导致D-和L-丙氨酸能差的根源.所有以前的研究都认为L型丙氨酸比D型稳定.但是,最近以Quack[9]和Schwerdtfeger[11]为首的理论物理学家计算了L-丙氨酸在气相和溶液两种状态下,宇称破缺能差与分子构象的关系,提出“D-和L-丙氨酸究竟哪一个稳定”的质疑.由于气相和液相中两面角较难测定,我们用X射线四圆单晶衍射法,测定了270K和250KD和L-丙氨酸的O(1)O(2)C(1)C(2)H(4)的原子坐标,算出了二面角,按照Quack[9]的MC-LR方法,D-和L-丙氨酸宇称破缺能差为1.2 x 10-19Hartree,相当于3.3 x 10-18eV/分子或3.2x10-16kJ·mol-1,从而得出D-丙氨酸能态高于L-丙氨酸的结论. 展开更多
关键词 宇称破缺能差 L-丙氨酸 二面角 二级相变 X射线四圆单晶衍射 分子构象 空间反演 D-丙氨酸 对映体
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手性氨基酸分子的温度诱导相变——自发对称性破缺与复原(英文) 被引量:1
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作者 王文清 闵玮 龚 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1186-1194,共9页
运用统计理论热力学函数自由能ΔG、焓ΔH、熵ΔS、平衡常数K与粒子平动、振动、转动配分函数关系,并通过变温D-与L-CDBrClF实例计算,证明在宏观温度变量下,可以导致手性分子D圳L平衡中宇称破缺熵差的反号.根据作者科研组14年来,采用变... 运用统计理论热力学函数自由能ΔG、焓ΔH、熵ΔS、平衡常数K与粒子平动、振动、转动配分函数关系,并通过变温D-与L-CDBrClF实例计算,证明在宏观温度变量下,可以导致手性分子D圳L平衡中宇称破缺熵差的反号.根据作者科研组14年来,采用变温X衍射、中子衍射、比热、直流和交流磁化率、1H和13C固相核磁共振、拉曼光谱、晶体旋光和双折射、超声测定相变等实验方法,证明Salam假说预言的温度范围(200~250K)存在温度变量诱导的相变,产生自发对称性破缺.在宇称破缺能差(PVED)接近0条件下,宇称破缺熵差导致D和L分子反向的物理行为,产生分叉机制(bifurcationmechanism).D和L分子的能量差别,可能是早期生命起源时,L氨基酸富集的原因.实验还发现,在低温变温下自发对称破缺的复原.由于晶相结构限制分子重排,Salam相变不是D→L的构型相变. 展开更多
关键词 温度效应 温度-构象-宇称破缺能差关系 宇称破缺熵差 隧道动力学 丙氨酸对映体
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光子晶体纳米梁腔-波导耦合系统中的单向无反射现象研究
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作者 江一帆 邓超笙 《湘潭大学学报(自然科学版)》 2025年第1期66-73,共8页
基于具有宇称-时间对称的非厄米哈密顿系统,对光子晶体纳米梁腔-波导间接耦合系统的反射特性进行研究.通过对两个光子晶体纳米梁腔中心距离的调制,深入研究了光子晶体纳米梁腔-波导间接耦合系统中的非互易传输效应.结果表明,中心距离的... 基于具有宇称-时间对称的非厄米哈密顿系统,对光子晶体纳米梁腔-波导间接耦合系统的反射特性进行研究.通过对两个光子晶体纳米梁腔中心距离的调制,深入研究了光子晶体纳米梁腔-波导间接耦合系统中的非互易传输效应.结果表明,中心距离的变化会导致相位的改变,最终成功找到了两个奇异点.在奇异点处,可以观察到单向无反射现象,成功实现了光在系统中的非互易传输.利用理论计算奇异点处的系统本征值,本征值的合并证明了奇异点处发生了宇称-时间对称的破缺,实现了从互易到非互易的转换,同时两个奇异点附近,光的吸收率接近0.75.这项研究为未来开发滤波器、光隔离器和光传感器等集成光子器件展示了巨大的前景. 展开更多
关键词 光子晶体纳米梁腔 单向无反射现象 奇异点 宇称-时间对称 非互易传输
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分子手性的温度效应:D-丙氨酸的变温X衍射和中子衍射研究(英文) 被引量:6
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作者 王文清 龚 姚楠 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2005年第7期774-781,共8页
利用X衍射(300,270,250 K)和中子衍射(300,260,250,240 K)研究D-丙氨酸单晶在静态的和动力学的变温过程中的结构特征以及考证Salam预言的由D到L构型转变的可能性.实验发现丙氨酸晶体的空间群P212121对称性没有改变.实验结果否定了构型... 利用X衍射(300,270,250 K)和中子衍射(300,260,250,240 K)研究D-丙氨酸单晶在静态的和动力学的变温过程中的结构特征以及考证Salam预言的由D到L构型转变的可能性.实验发现丙氨酸晶体的空间群P212121对称性没有改变.实验结果否定了构型相变的可能,但是发现在~250 K有一个微小的、连续的对称性破缺发生.晶体分子振动产生的环电流模型可以用来解释D-和L-丙氨酸单晶直流磁化率和天然旋光角相反的现象,与之相关的中子衍射数据进一步揭示了变温过程中αC-H(2),N-H(1),N-H(4),N-H(6)键长的不同变化.中子衍射还显示了质子移动所导致的动力学无序,来源于分子内氨基和羧基形成的氢键和分子间αC-H和氨基形成的氢键,从而产生的晶格扭曲和NH3+的扭转.实验结果表明Salam预言相变不是传统意义的结构相变,而是由于温度效应导致了在相变点附近分子的宇称破缺能差(PVED)增大,然后通过氨基酸分子的隧道效应扩大了宇称破缺能差的影响,这一研究为生命现象中快速的均一手性形成提供了非线性机理的合理解释. 展开更多
关键词 温度效应 相变 X衍射 中子衍射 D-丙氨酸单晶 宇称破缺能差
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Parity violation and neutrino mass
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作者 Tsao Chang(CSPAR, University of Alabama, Huntsville, AL 35899, USA Hoff Lu Research Institute, Shanghai 200041) 《Nuclear Science and Techniques》 SCIE CAS CSCD 2002年第3期129-133,共5页
Besides the fact of parity violation in weak interactions,based on evidences from neutrino oscillation and tritium beta decay,a natural conjecture is that neutrinos may be spacelike particles with a tiny proper mass.A... Besides the fact of parity violation in weak interactions,based on evidences from neutrino oscillation and tritium beta decay,a natural conjecture is that neutrinos may be spacelike particles with a tiny proper mass.A Dirac-type equation for spacelike neutrinos is further investigated and its solutions are discussed.This equation can be written in two spinor equations coupled together via nonzero proper mass while respecting maximum parity violation. 展开更多
关键词 宇称破缺 类空中微子 中微子质量
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