Kiral moleküller, yani birbirinin ayna görüntüsü olan ama üst üste çakışamayan yapılar, elektronların spin yönelimi üzerinde şaşırtıcı bir etki göstermektedir. Kiralite kaynaklı spin seçiciliği (CISS) olarak adlandırılan bu fenomen, özellikle spintronik uygulamalar ve kuantum bilgi teknolojileri açısından büyük ilgi görmektedir. Ne var ki etkinin tam olarak nasıl ortaya çıktığı, özellikle metal arayüz içermeyen saf organik moleküllerde, uzun süredir yanıtsız kalmaktaydı.
Yeni bir teorik çalışma bu soruya özgün bir mekanizma önererek yanıt veriyor. Araştırmacılar, donör-kiral köprü-alıcı (D-χB-A) mimarisine sahip moleküler kompleksleri incelemiş ve 'molekül içi spinterface' adını verdikleri yeni bir kavram geliştirmiştir. Spinterface, normalde manyetik malzemeler ile organik moleküllerin buluştuğu metal yüzeylerde gözlemlenen spin-yük etkileşimini tanımlamak için kullanılan bir terimdir. Bu çalışma, benzer bir dinamiğin tamamen organik ve metalsiz bir molekülün içinde de kendiliğinden oluşabildiğini gösteriyor.
Modelin işleyişi şöyle özetlenebilir: Molekül ışıkla uyarıldığında, bir elektron yük transferi süreciyle kiral köprüden geçmeye başlar. Bu sırada donör bölgesinde geride kalan diğer elektron, bir elektrot yüzeyindeki manyetik moment gibi davranarak köprüden geçen elektronla etkileşime girer. Köprüden akan bu yük akımı, solenoid benzeri bir etkin manyetik alan oluşturur; bu alan da belirli spin yönelimlerini tercih etmesine yol açarak spin polarizasyonunu doğurur.
Araştırmacıların kurduğu iki-elektron Lindblad modeli —açık kuantum sistemlerini tanımlamakta kullanılan standart bir çerçeve— bu mekanizmanın ürettiği spin polarizasyon değerlerini hesaplamış ve bu değerlerin zamana çözünürlü elektron paramanyetik rezonans (EPR) deneyleriyle ölçülen sonuçlarla nicel düzeyde örtüştüğü görülmüştür.
Bu bulgu, CISS etkisinin yalnızca metal arayüz içeren sistemlerle sınırlı olmadığını, tamamen organik moleküler yapılar içinde de ortaya çıkabileceğini teorik olarak ortaya koyuyor. Söz konusu mekanizmanın anlaşılması; moleküler spintronik, kuantum kimyası ve hatta biyolojik sistemlerdeki spin seçici süreçlerin yorumlanması açısından önemli bir adım niteliği taşımaktadır.