V nové publikaci v časopise ACS Nano (uvedené na obálce) mezinárodní výzkumný tým odhalil, jak mohou soubory radikálních organických molekul na supravodivém povrchu hostit různé kvantové stavy. Díky přesnému umístění těchto molekul a jejich studiu pomocí skenovací tunelové mikroskopie (STM) pozorovali badatelé výrazné rezonance označované jako Yu–Shiba–Rusinovovy stavy. Tyto elektronové excitace vznikají při vzájemné interakci lokálních magnetických momentů se supravodivými elektrony.
Získaná data ukazují, že změna vzdálenosti a orientace molekul ovlivňuje jejich magnetické spřažení, což vede k přechodům mezi singletním a dubletným základním stavem. Tento poznatek je důležitý, neboť umožňuje řízené ovlivňování kvantového chování molekulárních seskupení— co je klíčový krok pro potenciální využití v kvantové elektronice či spintronice. Například se ukazuje, že tetramer (seskupení čtyř molekul) lze nedestruktivně přepínat mezi dvěma odlišnými nábojovými konfiguracemi pouze za pomoci STM hrotu, čímž se tetramer stává informační jednotkou.
Teoretické vysvětlení těchto experimentálních výsledků poskytli Dr. Martin Žonda z zaší teoretické skupiny a Dr. Vladislav Pokorný z Fyzikálního ústavu Akademie věd České republiky (FzÚ). Využili pokročilé numerické metody a fyzikální vhledy k předpovědi podmínek, za nichž systém mění svůj stav, a popsali i posuny vrcholů Yu–Shiba–Rusinovových stavů ve spektru.
Zjištění prezentovaná v článku otevírají cestu k navrhování „na míru šitých“ kvantových materiálů, v nichž jsou magnetické molekuly přesně rozmístěny na supravodičích za účelem dosažení požadovaných vlastností. Kromě významu pro základní výzkum mohou tato poznání v budoucnu přispět k vývoji nových nanoelektronických zařízení a supravodivých logických prvků.
Pro více informací si prosím přečtěte článek v ACS Nano nebo kontaktujte naši teoretickou skupinu.
