論文の概要: An electrically controlled single molecule spin switch

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.20592v1
• Date: Wed, 26 Mar 2025 14:42:25 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-27 13:19:51.655755
• Title: An electrically controlled single molecule spin switch
• Title（参考訳）: 電気制御された単一分子スピンスイッチ
• Authors: Wantong Huang, Kwan Ho Au-Yeung, Paul Greule, Máté Stark, Christoph Sürgers, Wolfgang Wernsdorfer, Roberto Robles, Nicolas Lorente, Philip Willke,
• Abstract要約: 絶縁酸化物膜上に吸着したビスタブル錯体を用いた電気制御単分子スピンスイッチを提案する。 非弾性電子トンネル分光法(IETS)の測定と密度汎関数理論(DFT)の計算により、常磁性と非磁性スピン配置の間に明確な変化が見られる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Precise control of spin states and spin-spin interactions in atomic-scale magnetic structures is crucial for spin-based quantum technologies. A promising architecture is molecular spin systems, which offer chemical tunability and scalability for larger structures. An essential component, in addition to the qubits themselves, is switchable qubit-qubit interactions that can be individually addressed. In this study, we present an electrically controlled single-molecule spin switch based on a bistable complex adsorbed on an insulating magnesium oxide film. The complex, which consists of an Fe adatom coupled to an iron phthalocyanine (FePc) molecule, can be reversibly switched between two stable states using voltage pulses locally via the tip of a scanning tunnelling microscope (STM). Inelastic electron tunnelling spectroscopy (IETS) measurements and density functional theory (DFT) calculations reveal a distinct change between a paramagnetic and a non-magnetic spin configuration. Lastly, we demonstrate the functionality of this molecular spin switch by using it to modify the electron spin resonance (ESR) frequency of a nearby target FePc spin within a spin-spin coupled structure. Thus, we showcase how individual molecular machines can be utilized to create scalable and tunable quantum devices.
• Abstract（参考訳）: 原子スケールの磁気構造におけるスピン状態の精密制御とスピン-スピン相互作用はスピンベースの量子技術にとって不可欠である。 有望なアーキテクチャは分子スピンシステムであり、より大きな構造に対して化学的チューニング性とスケーラビリティを提供する。 キュービット自身に加えて重要な要素は、個別に対処できる交換可能なキュービット-キュービット相互作用である。 本研究では絶縁酸化物膜上に吸着したビスタブル錯体をベースとした電気制御単分子スピンスイッチを提案する。 鉄フタロシアニン(FePc)分子に結合したFe原子からなる錯体は、走査トンネル顕微鏡(STM)の先端を介して局所的に電圧パルスを用いて2つの安定状態の間で可逆的に切り替えることができる。 非弾性電子トンネル分光法(IETS)の測定と密度汎関数理論(DFT)の計算により、常磁性と非磁性スピン配置の間に明確な変化が見られる。 最後に, この分子スピンスイッチを用いて, スピン-スピン結合構造内に近接するFePcスピンの電子スピン共鳴(ESR)周波数を変化させることで, 分子スピンスイッチの機能を示す。 そこで本研究では,個々の分子マシンを用いて,スケーラブルでチューニング可能な量子デバイスを構築する方法について紹介する。

関連論文リスト

• Spin/Phonon Dynamics in Single Molecular Magnets: I. quantum embedding [3.100390591580898]
  単一分子磁石 (SMM) と金属有機フレームワーク (MOF) は、量子情報処理、スケーラブルな量子コンピューティング、寿命とコヒーレンス時間などにおいて大きな関心を集めている。 これらの系の制限因子は、しばしば分子構造の振動運動と相互作用と結合によって引き起こされるスピンの劣化である。 この研究は、分子磁気のスピンフォノンダイナミクスを解析するための体系的なプロジェクション/埋め込み方式を導入する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-10T20:49:34Z)
• Spin torque driven electron paramagnetic resonance of a single spin in a pentacene molecule [0.0]
  高周波スピン偏極電流による単一スピンのコヒーレント駆動を実証する。 電子常磁性共鳴の励起により、スピントルクによる単一スピンの動的制御を確立した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-25T13:03:43Z)
• Electric field tuning of magnetic states in single magnetic molecules [21.048521617491502]
  局所スピン間のスピン超交換を調整することにより、スピン-電界結合の強化とスピン状態の反転を実現する新しいメカニズムを提案する。 電場を応用すれば、強磁性、強磁性、反強磁性などの幅広い磁場状態を調整することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-15T18:16:28Z)
• Interplay of Structural Chirality, Electron Spin and Topological Orbital in Chiral Molecular Spin Valves [0.0]
  キラリティーは化学と生物学において1世紀以上にわたって重要な性質であり、現在は凝縮物質物理学の関連性を高めている。 電子は、キラル分子、結晶、およびそれらのハイブリッドを通して伝達された後に、スピン分極することが判明した。 この現象は、キラリティ誘起スピン選択性(CISS)と呼ばれ、幅広い応用可能性と遠縁の基本的な意味を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-16T18:05:29Z)
• Relativistic aspects of orbital and magnetic anisotropies in the chemical bonding and structure of lanthanide molecules [60.17174832243075]
  本研究では, 重同族ランタノイドEr2およびTm2分子の電子的およびロ-振動状態について, 最先端相対論的手法を適用して検討した。 我々は、91のEr2と36のTm2電子ポテンシャルを2つの基底状態原子に解離させることで、信頼できるスピン軌道と相関による分裂を得ることができた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-06T15:34:00Z)
• Demonstration of electron-nuclear decoupling at a spin clock transition [54.088309058031705]
  クロック遷移は磁気ノイズから分子スピン量子ビットを保護する。 核自由度への線形結合は、電子コヒーレンスの変調と崩壊を引き起こす。 核浴への量子情報漏洩がないことは、他のデコヒーレンス源を特徴づける機会を与える。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-09T16:23:47Z)
• Anisotropic electron-nuclear interactions in a rotating quantum spin bath [55.41644538483948]
  スピンバス相互作用は強い異方性を持ち、高速な物理的回転は長い間、固体核磁気共鳴に用いられてきた。 窒素空孔中心の電子スピンと13ドルCの核スピンとの相互作用がシステムにデコヒーレンスをもたらすことを示す。 我々の発見は、量子制御における物理回転の利用に関する新たな知見を提供し、固定されていない運動度と回転度を持つ量子系に意味を持つ。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-16T06:15:00Z)
• Controlled coherent dynamics of [VO(TPP)], a prototype molecular nuclear qudit with an electronic ancilla [50.002949299918136]
  本稿では,[VO(TPP)](バナジルテトラフェニルポルフィリン酸塩)が量子計算アルゴリズムの実装に適していることを示す。 超微細相互作用によって結合された電子スピン1/2を核スピン7/2に埋め込み、どちらも顕著なコヒーレンスによって特徴づけられる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-15T21:38:41Z)
• Chemical tuning of spin clock transitions in molecular monomers based on nuclear spin-free Ni(II) [52.259804540075514]
  単核ニッケル錯体の電子スピン準位が最も低い2つの電子準位の間に、大きさの大きい量子トンネル分割が存在することを報告する。 このギャップに関連するレベルの反交差(磁気時計遷移)は、熱容量実験によって直接監視されている。 これらの結果と、対称性によってトンネルが禁止されているCo誘導体との比較は、クロック遷移が分子間スピン-スピン相互作用を効果的に抑制することを示している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-04T13:31:40Z)
• Quantum coherent spin-electric control in a molecular nanomagnet at clock transitions [57.50861918173065]
  ナノスケールでのスピンの電気的制御は、スピントロニクスのアーキテクチャ上の利点を提供する。 分子スピン材料における電場(E-場)感度の最近の実証が注目されている。 これまでに報告された電子場感度はかなり弱く、より強いスピン電結合を持つ分子をどうやって設計するかという問題を引き起こした。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-03T09:27:31Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。