Ajustement chimique du couplage spin-électrique quantique dans les nanomagnets moléculaires

Contrôler les spins quantiques en utilisant des champs électriques plutôt que magnétiques promet des avantages architecturaux significatifs pour le développement des technologies quantiques. Dans ce contexte, les spins dans les nanomagnets moléculaires offrent une modulabilité des couplages spin-électriques (SEC) par conception chimique rationnelle. Ici, nous démontrons un contrôle systématique des SEC dans une famille de molécules contenant du Mn(II) via l'ingénierie chimique. La structure moléculaire trigonal bipyramidale (tbp) avec symétrie C3 conduit à un moment dipolaire électrique moléculaire significatif qui est directement lié à son anisotropie magnétique. L'interaction entre ces deux caractéristiques donne lieu à des SEC observés expérimentalement significatifs, qui peuvent être rationalisés par des calculs théoriques de fonction d'onde. Nos résultats guident les stratégies pour le développement de qubits de spin moléculaires électriquement contrôlables pour les technologies quantiques.