РУС ENG
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Российская Академия Наук

В ИОХ РАН состоялась лекция заместителя директора по научной работе Международного Томографического Центра СО РАН Сергея Вебера

8 октября 2021 г.

5 октября в библиотеке Института органической химии РАН прошла лекция кандидата физико-математических наук, старшего преподавателя Новосибирского государственного университета Сергея Вебера на тему «Спиновая динамика комплекса [VO(TPP)] под воздействием мощного ТГц излучения: исследование спин-фононного взаимодействия»

В рамках доклада подробно обсуждались возможности управляемого замедления или ускорения спиновой релаксации в прототипах спиновых кубитов, что имеет решающее значение для их практической реализации.

По словам Сергея Вебера, в этом отношении очень важно глубокое понимание взаимосвязи между спиновой динамикой и колебательными свойствами несущей спин решетки. Подходящими объектами для изучения данной взаимосвязи являются ионы переходных металлов, такие как VIV и CuII. Они характеризуются длительными временами спиновой релаксации, и при этом имеют гибкость в «настройке» колебательных мод решетки, что позволяет влиять на их электронные/магнитные свойства.

Спин-фононное взаимодействие в оксидованадии(IV), тетрафенилпорфирина [VO(TPP)] было подробно изучено в представленных в докладе работах, показав эффективное спин-фононное взаимодействие с полосой поглощения ~ 70 см-1 (~ 2 ТГц). Это обусловило использование [VO (TPP)] в качестве модельной системы для дальнейшего изучения эффективности спин-фононного взаимодействия посредством возбуждения соответствующих колебательных мод.

Отдельная часть лекции была посвящена лазерам на свободных электронах (ЛСЭ), которые в настоящее время являются единственными источниками электромагнитного излучения терагерцового диапазона (ТГц-излучения), которые имеют высокую выходную мощность и способность перестраивать длину волны в широком диапазоне. Описанная же в выступлении пользовательская электронно-парамагнитная резонансная (ЭПР)-станция X-диапазона, созданная на базе Новосибирского ЛСЭ, позволяет изучать спиновую динамику, индуцированную мощными импульсами ТГц-диапазона.

Также в докладе излагались результаты исследования спиновой динамики [VO(TPP)], индуцированной терагерцовыми импульсами мощностью ~ 50-100 Вт и субмиллисекундной длительностью. В экспериментах использовался стационарный ЭПР с временным разрешением. При этом, ТГц-индуцированный отклик спиновой системы был исследован при криогенных температурах в зависимости от ТГц-частоты, ТГц-интенсивности и приложенной микроволновой мощности. Наблюдаемая кинетика была обработана с использованием модифицированных уравнений Блоха.

Стоит отметить, что для моделирования экспериментальных данных учитывались эффекты нагрева образца, температурная зависимость спин-решеточной релаксации и теплоемкость [VO(TPP)]. Более того, предложенная модель хорошо описывает динамику процессов после импульса, но кинетика во время импульса указывает на дополнительный процесс, связанный с релаксацией, индуцированной ТГц-излучением. Исходя из имеющихся наблюдений, в докладе был также затронут возможный механизм взаимодействия света ТГц диапазона со спиновой системой.

Прошедшее 5 октября мероприятие было направлено на демонстрацию кросс-функционального пересечения исследований в смежных научных дисциплинах.

Заместитель директора по научной работе Международного Томографического Центра СО РАН Сергей
Вебер и Заместитель директора ИОХ РАН Евгений Третьяков с коллегами