論文の概要: Excited state spinmerism in high-field Fe(II)-verdazyl molecular
complex: versatile local spins for quantum information
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.02325v1
- Date: Wed, 5 Oct 2022 15:23:41 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-23 17:33:41.553113
- Title: Excited state spinmerism in high-field Fe(II)-verdazyl molecular
complex: versatile local spins for quantum information
- Title（参考訳）: 高磁場Fe(II)-ベルダジル分子錯体における励起状態スピンメリズム:量子情報のための多目的局所スピン
- Authors: Pablo Roseiro, David J. R. Brook, Nadia Ben Amor, Vincent Robert, and
Saad Yalouz
- Abstract要約: 金属中心のスピン状態とラジカルの間の量子絡み合いは鉄(II) [Fe(dipyvd)$$]$2+$化合物に示唆される。
局所スピン状態の汎用性を強調するため, 波動検査を行った。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum entanglement between the spin states of a metal centre and radical
ligands is suggested in an iron(II) [Fe(dipyvd)$_2$]$^{2+}$ compound (dipyvd =
1-isopropyl-3,5-dipyridil-6-oxoverdazyl). Wavefunction \textit{ab initio}
(Difference Dedicated Configuration Interaction, DDCI) inspections were carried
out to stress the versatility of local spin states. We name this phenomenon
\textit{excited state spinmerism}, in reference to our previous work (see
Roseiro et. al., ChemPhysChem, https://doi.org/10.1002/cphc.202200478 (2022))
where we introduced the concept of \textit{spinmerism} as an extension of
mesomerism to spin degrees of freedom. The construction of localized molecular
orbitals allows for a reading of the wavefunctions and projections onto the
local spin states. The low-energy spectrum is well-depicted by a Heisenberg
picture. A 60 cm$^{-1}$ ferromagnetic interaction is calculated between the
radical ligands with the $S_{total} = 0$ and $1$ states largely dominated by a
local low-spin $S_{Fe} = 0$. In contrast, the higher-lying $S_{total} = 2$
states are superpositions of the local $S_{Fe} = 1$ $(17\%, 62\% )$ and $S_{Fe}
= 2$ $(72\%, 21\% )$ spin states. Such mixing extends the traditional picture
of a high-field $d^6$ Tanabe-Sugano diagram. Even in the absence of spin-orbit
coupling, the avoided crossing between different local spin states is triggered
by the crystal field generated by radical ligands. This puzzling scenario
emerges from versatile local spin states in compounds of interest for
spin-qubit generation.
- Abstract（参考訳）: 金属中心のスピン状態とラジカル配位子の量子絡み合いは、鉄(II) [Fe(dipyvd)$_2$]$^{2+}$化合物(dipyvd = 1-isopropyl-3,5-dipyridil-6-oxoverdazyl)で示唆される。
Wavefunction \textit{ab initio} (Difference Dedicated Configuration Interaction, DDCI) 検査を行い, 局所スピン状態の汎用性を強調した。
我々は、この現象を以前の研究に言及して「textit{excited state spinmerism}」と命名する(Rosiro et を参照)。
al., ChemPhysChem, https://doi.org/10.1002/cphc.202 200478 (2022)) ここでは、自由度をスピンするメソメリズムの拡張として「textit{spinmerism}」の概念を紹介した。
局在化された分子軌道の構築は、波動関数と局所スピン状態への投射の読み取りを可能にする。
低エネルギースペクトルはハイゼンベルク像によってよく示される。
60 cm$^{-1}$強磁性相互作用は、ラジカル配位子と$S_{total} = 0$および$$$状態の間で計算され、主に局所的な低スピンの$S_{Fe} = 0$によって支配される。
対照的に、より高次の$S_{total} = 2$状態は、局所的な$S_{Fe} = 1$$(17\%, 62\% )$と$S_{Fe} = 2$$(72\%, 21\% )$スピン状態の重ね合わせである。
このような混合は、高原の$d^6$ 田辺-菅野図の伝統的な図式を拡張する。
スピン軌道結合がなくても、異なる局所スピン状態間の交差はラジカル配位子によって生成される結晶場によって引き起こされる。
このパズリングシナリオは、スピン量子ビット生成に興味のある化合物の多用途な局所スピン状態から生じる。
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