基础科学研究所
铁酞菁(FePc)分子、铁(Fe)原子和钛(Ti)原子共沉积在银基底上的氧化镁(MgO)表面的两个单层上的STM图像
分离良好的FePc分子和自然形成的FePc二聚体非常丰富
学分:基础科学研究所 将信息设备缩小到原子级带来了使用单个自旋作为数据存储基本单位的兴趣
这需要对自旋状态的精确探测和控制，以及对自旋-自旋相互作用的更好理解
有史以来第一次，QNS Ewha wons大学IBS量子纳米科学中心的科学家在扫描隧道显微镜中使用电子自旋共振成像了单个分子的自旋
这一成果发表在本月的《自然化学》杂志上，利用合成化学的力量来控制分子的电子自旋
扫描隧道显微镜(STM)能够一个原子一个原子地看到精确的原子结构，这是其他技术无法做到的
本研究使用一种应用于STM尖端的微波来驱动单个分子上的电子自旋共振(ESR)，并使用这种技术来研究两个分子之间的磁相互作用
“在原子尺度的量子控制研究中使用单个分子总是非常有趣和重要的
这项工作揭示了非局域自旋之间的一些有趣的磁相互作用，这对开发基于分子的自旋电子器件至关重要
张学
铁、钛原子和铁聚碳酸酯分子共沉积在银基底上生长的氧化镁薄膜表面
然后使用配备电子自旋共振功能的扫描隧道显微镜对它们进行成像和探测
这项工作将ESR实验平台从单个原子扩展到更广泛的物质类别——磁性分子，这为单个磁性分子的量子控制带来了更多的可能性
电子自旋共振在生物学和化学中被广泛用于确定未知分子的结构和测量这些分子中自旋的动态特性
ESR是磁共振成像(MRI)的一个表亲，大多数人在医院就诊时都很熟悉
电子自旋共振也是量子相干纳米科学新兴研究领域的重要工具，其中自旋的量子特性被用于量子计算和量子信息科学
“令人印象深刻的是，分子间相互作用可以用纳米电子伏特精度的能量分辨率来研究
当然，我们应该用这种神奇的ESR-STM技术探索更多的未知，”QNS的王禹说
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