Когерентность электронного спина при комнатной температуре в фотогенерируемых молекулярных кандидатах на спиновые кубиты

Одной из основных задач в развивающейся области молекулярной спинтроники является поиск новых материалов для спиновых кубитов для приложений квантовой информации. Недавние исследования показали, что фотоактивируемые системы «хромофор–радикал» являются перспективными кандидатами для расширения набора подходящих молекул. В настоящей работе мы исследуем ряд из трёх соединений хромофор–радикал, состоящих из хромофора перилендиимида (PDI) и стабильного радикала 2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксил (TEMPO), с помощью импульсных методов электронной парамагнитной резонансной спектроскопии (EPR). Мы изучаем влияние изотопной мечение фрагмента TEMPO на EPR-спектры и времена когерентности электронного спина молекулярных квартетных состояний, возникающих при фотоэкситации, и показываем, что (i) в этих системах возможна когерентная манипуляция спиновым состоянием даже при комнатной температуре и (ii) при таких условиях может быть достигнуто время когерентности спина 0,7 мкс. Эта демонстрация когерентности электронного спина при амб��ентной температуре прокладывает путь для практических применений таких систем в функциональных молекулярных устройствах.