室溫下量子材料實現“自旋”控製

2026-03-27 11:44:20 來源:環球網 閱讀數:1411

科技日報北京8月16日電 (記者張佳欣)據《自然》雜誌16日報道,英國劍橋大學領導的一個國際研究團隊找到了一種控製有機半導體中光和量子“自旋”相互作用的方法,即使在室溫下也能發揮作用,為潛在的量子應用開辟了新前景。

jihusuoyouliangzijishudoushejizixuan。dianziyundongshitongchanghuixingchengwendingdedianzidui,yigedianzizixuanxiangshang,yigedianzizixuanxiangxia。raner,youkenengxingchengdaiyouweipeiduidianzidefenzi——自由基。大多數自由基都是非常活潑的,但如果仔細設計分子,它們就可在化學上穩定下來。

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研究人員首先確定電子自旋的行為方式,從而設計了一係列新材料。通過使用構建塊方法和改變分子不同模塊之間的“橋梁”,他們能控製最終材料的性質。這些“橋梁”是由蒽(一種碳氫化合物)製成的。

對於“混搭”分子,研究人員將一個明亮的發光自由基連接到一個蒽分子上。在光子被自由基吸收後,激發擴散到鄰近的蒽上,導致3個電子開始以同樣的方式旋轉。當另一個自由基團連接到蒽分子的另一側時,它的電子也會耦合,使4個電子朝同一方向旋轉。

在(zai)這(zhe)些(xie)材(cai)料(liao)中(zhong),吸(xi)收(shou)一(yi)個(ge)光(guang)子(zi)就(jiu)像(xiang)打(da)開(kai)了(le)一(yi)個(ge)開(kai)關(guan)。研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)可(ke)通(tong)過(guo)在(zai)室(shi)溫(wen)下(xia)可(ke)靠(kao)地(di)耦(ou)合(he)自(zi)旋(xuan)來(lai)控(kong)製(zhi)這(zhe)些(xie)量(liang)子(zi)物(wu)體(ti),這(zhe)為(wei)量(liang)子(zi)技(ji)術(shu)領(ling)域(yu)帶(dai)來(lai)了(le)更(geng)大(da)的(de)靈(ling)活(huo)性(xing),並(bing)找(zhao)到(dao)更(geng)多(duo)應(ying)用(yong)。

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