亚纳米尺度单自旋信息点读写实现

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日前，北京大学信息科学技术学院特聘研究员王永锋与国内外学者合作，在单分子结构双稳态的原位可逆调控研究方面取得进展，成功实现1平方纳米尺度的单自旋信息点读写，相关成果发表于《物理评论快报》。

    据悉，双稳态分子通常具有不同的结构形态，可用作信息存储的基元。然而，实现这种信息存储功能的前提是须将单分子组装成有序的薄膜，保证在对其中任一分子的状态进行调控时，周围分子的状态不受影响。

    视黄酸分子沉积到Au（111）表面后，会形成大面积有序阵列，可对任一分子进行原位自旋状态的可逆调控。将针尖固定于分子上，不断改变偏压，当偏压达到-2伏特左右时，所测量到的隧道电流会发生突变。王永锋等人通过分析分子扫描隧道谱，发现转变之前的A分子在费米能级附近没有共振峰，而转变之后的B分子在高分辨隧道谱中观测到了近藤共振峰，对应于自旋态的转变。B分子在3特斯拉的磁场中已产生明显的塞曼分裂，从而可利用塞曼分裂的能级差和磁场的关系，估计出g因子约为2，对应于单电子的自旋。

    科研人员的理论计算表明，这种自旋的产生来自于分子的荷电态，即轨道上丢失一个电子，形成正离子自由基。由于视黄酸分子的尺寸小于1平方纳米，使得在亚纳米尺度实现基于自旋态调控的超高密度信息存储成为可能。（来源：中国科学报 彭科峰）