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Read-Out and Coherent Manipulation of an Isolated Nuclear Spin (eBook)

Using a Single-Molecule Magnet Spin-Transistor

(Autor)

eBook Download: PDF
2015 | 1st ed. 2016
XIII, 159 Seiten
Springer International Publishing (Verlag)
978-3-319-24058-9 (ISBN)

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Read-Out and Coherent Manipulation of an Isolated Nuclear Spin - Stefan Thiele
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This thesis sheds new light on the worldwide first electrical manipulation of a single nuclear spin. Over the last four decades, the size of a bit, the smallest logical unit in a computer, has decreased by more than two orders of magnitude and will soon reach a limit where quantum phenomena become important. Inspired by the power of quantum mechanics, researchers have already identified pure quantum systems, having, analog to a classical bit, two controllable and readable states. In this regard, the inherent spin of electrons or nuclei with its two eigenstates, spin up and spin down, is a promising candidate. Using expertise in the field of single-molecule magnets, the author developed a molecular transistor, which allows quantum information to be written onto a single nuclear spin by means of an electric field only, and, in addition, enables the electronic read-out of this quantum state. This novel approach opens a path to addressing and manipulating individual nuclear spins within a very confined space (a single molecule), at high speed. Thus, the author was able to show that single molecule magnets are promising candidates for quantum information processing, which is triggering a new field of research towards molecular quantum electronics.

Introduction.- Single Electron Transistor.- Magnetic Properties of TbPc2.- Experimental Details.- Single-Molecule Magnet Spin-Transistor.- Nuclear Spin Dynamics - T1.- Nuclear Spin Dynamics – T*2.- Conclusion and Outlook.

Erscheint lt. Verlag 26.11.2015
Reihe/Serie Springer Theses
Springer Theses
Zusatzinfo XIII, 159 p. 93 illus., 61 illus. in color.
Verlagsort Cham
Sprache englisch
Themenwelt Naturwissenschaften Biologie
Naturwissenschaften Physik / Astronomie Theoretische Physik
Technik Maschinenbau
Schlagworte Electrical spin manipulation • Electrical spin read-out • Hyperfine Stark-effect • Quantum bit storage and read-out • Single-molecule magnet • Spin transistor
ISBN-10 3-319-24058-7 / 3319240587
ISBN-13 978-3-319-24058-9 / 9783319240589
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