基于铕(II)的金属富勒烯自旋量子比特中的结合位点、振动与自旋-晶格弛豫时间
化学物理
2021-06-08 v1 原子与分子团簇
摘要
为设计具有增强量子相干性的分子自旋量子比特，控制局域振动与自旋态之间的耦合至关重要，这原则上可通过配位化学设计分子结构来实现。为此，理解支配自旋弛豫的潜在结构因素是一个核心课题。在此，我们报道了一系列经化学设计的基于铕(II)的内嵌金属富勒烯（EMFs）的自旋动力学研究。通过引入独特的结构差异即金属-笼结合位点，同时保持不同配合物间其他分子参数不变，这些体系揭示了三种低能金属基振动在介导自旋-晶格弛豫时间（T1）中的关键作用。T1 的温度依赖性因此可由这些低能振动的频率归一化，从而在冷冻 CS2 溶液中展现出 EMFs 前所未有的普适行为。我们的理论分析表明，该结构差异不仅决定了这些基于 EMF 的量子比特候选者的振动刚性，也决定了其自旋-振动耦合。
引用
@article{arxiv.2106.03633,
title = {Binding Sites, Vibrations and Spin-Lattice Relaxation Times in Europium(II)-based Metallofullerene Spin Qubits},
author = {Ziqi Hu and Aman Ullah and Helena Prima-Garcia and Sang-Hyun Chin and Yuanyuan Wang and Juan Aragó and Zujin Shi and Alejandro Gaita-Ariño and Eugenio Coronado},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.03633},
year = {2021}
}