Theoretical study of ultrafast spin dynamics in a Co-Fe molecular Prussian blue analog and spin logic functionality design

普鲁士蓝 超短脉冲 自旋(空气动力学) 材料科学 纳米技术 物理 凝聚态物理 化学物理 量子力学 电极 电化学 热力学 激光器
作者
Shangjie Ma,Yan Wu,Shuai Xu,Yiming Zhang,Jing Liu,Chun Li,Georgios Lefkidis,Wolfgang Hübner,Wei Jin
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:110 (14)
标识
DOI:10.1103/physrevb.110.144433
摘要

Co-Fe Prussian blue analog (PBA) complex possesses various spin configurations and discrete energy levels with different types of spin localizations, making it suitable for the exploration of spin manipulation and logic functionality towards the molecular spintronics applications. In this paper, we perform an ab initio investigation on the electronic structure, spin localization, ultrafast optical-driven spin dynamics, and the possible spin logic functionality of this structure. The results show that within the calculated energy window of the many-body electronic states, spin-crossover and spin-transfer scenarios, driven by specific well-tailored laser, can be both achieved reversibly in subpicoseconds with high fidelities. Among them, a multifunctional dynamical process that simultaneously includes spin transfer, spin-crossover, and charge transfer is found. In addition, the potential of applying the same laser to drive different kinds of spin dynamics is indicated. Towards the device applications, the Pauli and Hadamard quantum logic gates and the half-adder functionality are further elaborately constructed based on the achieved spin scenarios. Our results suggest the present structure is quite promising in novel high-performance single-molecular devices and advanced spin logic processing from the viewpoints of both scientific research and technological applications, and thus propel the development of future molecular spintronic devices and quantum information technology.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
小郭的华南虎完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
殷勤的聪健完成签到,获得积分10
1秒前
傻自强呀发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
鱼头完成签到 ,获得积分10
1秒前
哇咔咔完成签到,获得积分10
2秒前
历历万乡发布了新的文献求助10
2秒前
小橘子不小完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
Ruoru发布了新的文献求助10
4秒前
所所应助爱吃地锅鱼采纳,获得10
4秒前
5秒前
oLRJo关注了科研通微信公众号
5秒前
6秒前
幼儿园老大完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
优秀傲松发布了新的文献求助10
6秒前
李重坤完成签到,获得积分10
6秒前
leslie发布了新的文献求助30
6秒前
汉堡包应助Suc采纳,获得10
7秒前
叶颤完成签到,获得积分10
7秒前
dtcao完成签到,获得积分10
7秒前
Ruoru发布了新的文献求助10
7秒前
852应助小小平采纳,获得10
8秒前
朱妙彤关注了科研通微信公众号
10秒前
习惯ing发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
华仔应助野椒搞科研采纳,获得30
11秒前
Nekoo完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
FashionBoy应助玖兰采纳,获得10
11秒前
12秒前
N雫N完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
全球气温发布了新的文献求助10
14秒前
iMoney发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
科研通AI6.2应助FFFFFFG采纳,获得10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 530
Lengua e imagen en la comunicación digital 500
A First Course in Options Pricing Theory 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7478925
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9072509
关于积分的说明 19345508
捐赠科研通 7096175
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3246915
关于科研通互助平台的介绍 2416202
邀请新用户注册赠送积分活动 2232292