Coherent Spin Manipulation in Mononuclear Gadolinium-Substituted Polyoxometalate–Organic Hybrids
Julkaisuvuosi
2025
Tekijät
Rodríguez-Esteban, Corina; Ruiz-Bilbao, Estibaliz; Bustamante-Fernández, Janire; Tuna, Floriana; Lezama, Luis; Mailman, Aaron; Ullah, Aman; Gaita-Ariño, Alejandro; Artetxe, Beñat; Gonidec, Mathieu; Oyarzabal, Itziar
Tiivistelmä
While most research on molecule-based electron spin qubits has focused on S = 1/2 ions for single-qubit gates, the need for qubit interactions in quantum operations has driven interest in higher-spin molecules and multilevel states. Herein, we study the spin dynamics of two mononuclear gadolinium-substituted polyoxometalate-organic hybrids with the general formula K5[Gd(α-XW11O39)(H2L)]·14H2O (X = Si, Ge; H2L = N,N′-dimethyl-N,N′-bis(2-hydroxy-3-formyl-5-bromobenzyl)ethylenediamine), 1Si-Gd and 1Ge-Gd. Pulsed EPR measurements reveal spin–lattice relaxation (T1) and quantum coherence (Tm) times of up to 2315 and 2.6 μs at 3 K, respectively, for diamagnetically diluted samples, as well as Rabi oscillations up to 20 K. The obtained results make 1Si-Gd and 1Ge-Gd two of the few Gd-based complexes displaying such behavior, highlighting the challenge of coherently manipulating the spin states of Gd. Moreover, their hybrid organic–inorganic nature endows them with chemical robustness and solution stability, essential prerequisites for surface immobilization and future integration in practical devices.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Jyväskylän yliopisto
Mailman Aaron
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Kustantaja
Volyymi
16
Sivut
3072-3077
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
3
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Ei
Rinnakkaistallennettu
Ei
Muut tiedot
Tieteenalat
Kemia
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object]
Julkaisumaa
Yhdysvallat (USA)
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1021/acs.jpclett.5c00196
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä