北京大学化学与分子工程学院郭雪峰教授课题组与相关团队合作,以石墨烯基单分子器件平台为载体,对给体-受体结构的双自由基分子的开壳特性进行了精准实时检测与调控,并揭示了温度、电场及磁场三种外界因素如何影响双自由基自旋态的转换机制,在未来量子通信和计算等方面具有巨大的应用前景。相关研究成果日前以《单分子自由基中量子自旋转换的调控》为题发表于《自然·纳米技术》。
当今,信息技术发展迅猛,电子自旋的内在属性在逻辑运算、数据存储与信息读取等方面的作用愈发凸显。随着实验技术的持续进步,电子自旋的研究正由宏观层面逐步深入到纳米尺度甚至单自旋水平,为自旋相关应用开辟了宽广道路。但在探测与调控单自旋领域,世界各国的科学家们仍面临重大挑战。
本次研究中,团队基于分子工程学原理,利用共价键将给体-受体结构的双自由基分子锚定在石墨烯纳米电极上,成功构筑了单分子自由基器件,并实现了在低温环境下稳定的单电子传输性能。
随后,团队根据自由基分子在不同温度下的磁学测试,拟合了单线态-三线态能隙,并通过实时电流测试观察到三种不同的电导状态及其相互转换关系,进而对这些状态进行了详细分类与解析。活化能拟合结果表明,温度的升高将有利于促进从闭壳结构向开壳结构的转换,特别是向开壳三线态的转换。
在电场效应研究中,团队通过施加偏压,成功利用电场降低单线态-三线态转换的能垒,促进闭壳单线态向开壳三线态转换。而单分子自由基器件在磁场调控方面的作用同样显著。在低温情况下,单分子自由基器件表现出明显的正磁阻效应,且磁场的增强促进了闭壳结构向开壳三线态转换,但同时抑制了向开壳单线态的转换。
郭雪峰表示,该研究证明了单分子电学方法在直接检测与调控自由基分子自旋态的重要作用。如能进一步实现常温环境稳定量子自旋态,这项研究成果将为开发基于分子自旋的量子信息系统提供重要的芯片技术支持,推动电子信息技术向更深层次发展。
北京大学化学与分子工程学院郭雪峰教授课题组与相关团队合作,以石墨烯基单分子器件平台为载体,对给体-受体结构的双自由基分子的开壳特性进行了精准实时检测与调控,并揭示了温度、电场及磁场三种外界因素如何影响双自由基自旋态的转换机制,在未来量子通信和计算等方面具有巨大的应用前景。相关研究成果日前以《单分子自由基中量子自旋转换的调控》为题发表于《自然·纳米技术》。
当今,信息技术发展迅猛,电子自旋的内在属性在逻辑运算、数据存储与信息读取等方面的作用愈发凸显。随着实验技术的持续进步,电子自旋的研究正由宏观层面逐步深入到纳米尺度甚至单自旋水平,为自旋相关应用开辟了宽广道路。但在探测与调控单自旋领域,世界各国的科学家们仍面临重大挑战。
本次研究中,团队基于分子工程学原理,利用共价键将给体-受体结构的双自由基分子锚定在石墨烯纳米电极上,成功构筑了单分子自由基器件,并实现了在低温环境下稳定的单电子传输性能。
随后,团队根据自由基分子在不同温度下的磁学测试,拟合了单线态-三线态能隙,并通过实时电流测试观察到三种不同的电导状态及其相互转换关系,进而对这些状态进行了详细分类与解析。活化能拟合结果表明,温度的升高将有利于促进从闭壳结构向开壳结构的转换,特别是向开壳三线态的转换。
在电场效应研究中,团队通过施加偏压,成功利用电场降低单线态-三线态转换的能垒,促进闭壳单线态向开壳三线态转换。而单分子自由基器件在磁场调控方面的作用同样显著。在低温情况下,单分子自由基器件表现出明显的正磁阻效应,且磁场的增强促进了闭壳结构向开壳三线态转换,但同时抑制了向开壳单线态的转换。
郭雪峰表示,该研究证明了单分子电学方法在直接检测与调控自由基分子自旋态的重要作用。如能进一步实现常温环境稳定量子自旋态,这项研究成果将为开发基于分子自旋的量子信息系统提供重要的芯片技术支持,推动电子信息技术向更深层次发展。
据英国《泰晤士报》网站3月15日报道,2020年1月,英国帝国理工学院的亚当·汉普希尔与英国广播公司合作,对8万人进行了30分钟的测试,目的是揭示生活方式的改变会影响我们的大脑功能。三个月 记者3月21日从核工业北京地质研究院(以下简称核地研院)获悉,该院自1959年成立以来,在天然铀保障、高放废物地质处置、核遥感技术与应用、分析测试等领域科技攻关,以及重点工程建设、国际合作交流 3月21日上午,全球首列氢能源市域列车在中车长客股份公司(以下简称“中车长客”)试验线上进行了时速160公里满载运行试验。当日试验过程中,车以160公里/小时速度运行的列车,每公里实际运行平均能耗 美国加州理工学院喷气推进实验室的一个机器人专家团队,与卡内基梅隆大学机器人研究所科学家合作,开发出一种蛇形机器人,用于调查土星第六大卫星土卫二的地形,以寻找生命的“蛛丝马迹”。相关研究 xiaomi在3月21日正式发布了首款“潮流旗舰”定位的产品——xiaomiCivi 4 Pro。该机定位相较以前大幅升级,尤其是性能、影像、AI方面明显提高,这背后的大功臣之一就是第三代骁龙8s。xiaom 3月23日消息,据最新爆料,vivo X100s Pro已经获得3C认证,估计 会在5月份前后发布。该机可以看做是vivo X100 Pro的小迭代机型,属于半代升级款,与去年X90s类似。新机从此前的天玑9300升级为天玑9300+,处 。本文链接:我实现单个自由基量子自旋转换调控http://www.sushuapos.com/show-2-3694-0.html
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