論文の概要: Fabrication of Spin-1/2 Heisenberg Antiferromagnetic Chains via Combined On-surface Synthesis and Reduction for Spinon Detection

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.08801v1
• Date: Fri, 16 Aug 2024 15:24:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-19 15:03:59.336164
• Title: Fabrication of Spin-1/2 Heisenberg Antiferromagnetic Chains via Combined On-surface Synthesis and Reduction for Spinon Detection
• Title（参考訳）: スピン-1/2ハイゼンベルク反強磁性鎖の合成とスピノン検出への応用
• Authors: Xuelei Su, Zhihao Ding, Ye Hong, Nan Ke, KaKing Yan, Can Li, Yifan Jiang, Ping Yu,
• Abstract要約: スピン-1/2ハイゼンベルク鎖の合成とその場還元を報告した。 閉殻ナノグラフェンは、ラジカル拡散を避けるためにウルマンカップリングの前駆体として用いられる。 スピン励起ギャップは、鎖の長さが長くなるにつれてパワーローが減少し、そのギャップのない特徴が示唆される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.677646919977835
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Spin-1/2 Heisenberg antiferromagnetic chains are excellent one-dimensional platforms for exploring quantum magnetic states and quasiparticle fractionalization. Understanding its quantum magnetism and quasiparticle excitation at the atomic scale is crucial for manipulating the quantum spin systems. Here, we report the fabrication of spin-1/2 Heisenberg chains through on-surface synthesis and in-situ reduction. A closed-shell nanographene is employed as a precursor for Ullman coupling to avoid radical fusing, thus obtaining oligomer chains. Following exposure to atomic hydrogen and tip manipulation, closed-shell polymers are transformed into spin-1/2 chains with controlled lengths by reducing the ketone groups and subsequent hydrogen desorption. The spin excitation gaps are found to decrease in power-law as the chain lengths, suggesting its gapless feature. More interestingly, the spinon dispersion is extracted from the inelastic spectroscopic spectra, agreeing well with the calculations. Our results demonstrate the great potential of fabricating desired quantum systems through a combined on-surface synthesis and reduction approach.
• Abstract（参考訳）: スピン-1/2 ハイゼンベルク反強磁性鎖は量子磁気状態と準粒子分極の探索に優れた1次元のプラットフォームである。 量子磁気学と準粒子励起を原子スケールで理解することは、量子スピン系の操作に不可欠である。 本稿では,スピン-1/2ハイゼンベルク鎖の合成とその場還元による製造について報告する。 閉殻ナノグラフェンがウルマンカップリングの前駆体として使われ、ラジカル拡散を避けることによりオリゴマー鎖を得る。 水素原子への曝露と先端操作の後、クローズドシェルポリマーはケトン基とその後の水素脱離を減らし、長さが制御されたスピン-1/2鎖に変換される。 スピン励起ギャップは鎖の長さが長くなるにつれてパワーローが減少し、そのギャップのない特徴が示唆される。 さらに興味深いことに、スピノン分散は非弾性分光スペクトルから抽出され、計算によく一致する。 本研究は, 地表面合成と還元を併用して, 所望の量子系を創り出す大きな可能性を示すものである。

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