Оренбургский государственный университет

Спинзависимый квантовый эффект Зенона в радикальных триадах

Проект № 16-33-00832 мол_а

Руководитель — аспирант физического факультета Летута А.С.

Детально исследованы и описаны спиновая и химическая динамики радикальных триад ((R1, R2), R3), содержащих спин-коррелированную радикальную пару (R1, R2) в триплетном состоянии и неполяризованный радикал R3. Такие триады образуются в растворах, содержащих радикал R3 при фотолизе диамагнитной молекулы. Предполагается, что в растворе могут идти все три реакции спин-селективной рекомбинации, R1+R3, R2+R3 и R1+R2, невозможная для триплетных состояний пары (R1, R2)T. Спиновая и химическая динамика РТ описывается уравнением Лиувилля для матрицы плотности триады, которое в отсутствии физических взаимодействий неспаренных спинов радикалов (зеемановских обменных, СТВ) содержит только рекомбинационные члены. Из-за предполагаемого отсутствия физических взаимодействий в этом уравнении нет члена, описывающих «физические» механизмы спиновой эволюции; спиновая эволюция триад возможна только в результате спин-селективных процессов. Вероятность синглетного состояния РП зависит от всех трех констант w12, w23, w13. Выход продуктов рекомбинации определяется разностью констант w13–w23.

В процессе работы по проекту выяснилось, что процессы, аналогичные спиновому катализу в радикальных триадах, происходят в системах трех квантовых точек, где переходы электрона из одной квантовой точки в другую тоже лимитируются спиновыми запретами, под названием Pauli’s blockade. В системах трех квантовых точек на поверхности подложки отсутствуют физические взаимодействия электронных спинов, поэтому эволюция спиновых корреляций возможна только в результате спин-зависимых туннельных переносов, аналогичным процессам рекомбинации РП в триадах. Системы квантовых точек с процессами спин-селективного транспорта электронов рассматриваются как возможные части элементной базы квантовых компьютеров.