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
1秒前
风中的蛋卷完成签到 ,获得积分10
2秒前
灼灼朗朗完成签到,获得积分10
5秒前
Criminology34应助三星导弹船采纳,获得10
6秒前
科研民工打工中完成签到,获得积分10
8秒前
10秒前
Richard完成签到 ,获得积分10
11秒前
科研通AI6.2应助慧子采纳,获得10
13秒前
tt完成签到,获得积分10
15秒前
元气弹完成签到 ,获得积分10
15秒前
wulin314完成签到,获得积分20
16秒前
灯火阑珊完成签到 ,获得积分10
17秒前
HHB完成签到,获得积分10
19秒前
叶子完成签到 ,获得积分10
19秒前
20秒前
22秒前
lnb666777888完成签到 ,获得积分10
23秒前
杨杨杨完成签到 ,获得积分10
25秒前
伶俐书蝶完成签到 ,获得积分10
26秒前
chen完成签到 ,获得积分10
27秒前
大方的佐宥完成签到,获得积分10
28秒前
巴不象发布了新的文献求助10
29秒前
调皮的笑阳完成签到 ,获得积分10
30秒前
难过果汁完成签到,获得积分10
33秒前
HW完成签到 ,获得积分10
34秒前
xuxu完成签到 ,获得积分10
40秒前
41秒前
断了的弦完成签到 ,获得积分10
42秒前
张译尹完成签到,获得积分10
51秒前
村长热爱美丽完成签到 ,获得积分10
54秒前
超级襄完成签到,获得积分10
56秒前
搜集达人应助欧克采纳,获得10
56秒前
小小脑CTS完成签到 ,获得积分10
58秒前
Cinderella完成签到 ,获得积分10
59秒前
59秒前
慧子发布了新的文献求助10
1分钟前
xujiahao完成签到,获得积分10
1分钟前
Tardigrade完成签到,获得积分10
1分钟前
苹果松完成签到,获得积分10
1分钟前
山蒲完成签到 ,获得积分10
1分钟前
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
Rosenblum, Global Change Biology 800
自動車の空力技術 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7778444
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9318783
关于积分的说明 20366209
捐赠科研通 7365553
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3319210
关于科研通互助平台的介绍 2467170
邀请新用户注册赠送积分活动 2334659