Decoherence in molecular nanomagnets
Decoherence in molecular nanomagnets
批准号:
1508661
负责人:
Susumu Takahashi
金额:
$30.46万
依托单位国家:
美国
项目类别:
Continuing Grant
财政年份:
2015
资助国家:
美国
项目状态:
已结题
起止时间:
2015-07-01 至 2019-06-30
中文摘要
摘要:分子纳米磁铁是一种能产生大磁场的纳米级磁铁。由于其磁性的量子性质和调节其磁性的能力,分子纳米磁体是未来应用于纳米级磁存储和量子信息处理器件的有前途的材料。该项目需要一项研究计划,将分子纳米磁铁中的量子记忆时间(称为量子退相干时间)的调查和控制与南加州大学(USC)的创新跨学科教育和推广活动结合起来。研究活动的重点是利用独特的磁共振技术揭示分子纳米磁体中量子退相干的起源,从而显著提高量子相干性。此外,该项目还包括教育活动,包括南加州大学研究生和本科生的研究培训和课程开发,以及南加州大学附近社区高中生和小学生的科学体验和外展活动,该社区在STEM领域的代表性不足人口高度集中。技术摘要:本项目旨在研究和控制分子纳米磁体中的量子相干性。量子退相干已成为许多固体自旋系统中最紧迫的问题之一。在固态系统中,分子纳米磁体由于其纳米级尺寸、磁性的量子性质、物理和化学稳定性以及调节磁性和与周围环境耦合的能力,是理解纳米磁性和应用于致密磁存储和量子自旋电子学器件的极好测试平台。在这个研究项目中,首席研究员计划利用新型磁共振技术来研究分子磁体中量子退相干的本质,以证明长量子相干性。这项工作的成功将为开发具有所需相干特性的分子纳米磁体提供一条有希望的途径,并为未来基于分子纳米磁体的自旋器件的科学研究奠定一个通用的平台。此外,该项目还包括教育活动,包括为南加州大学研究生和本科生提供研究培训和课程开发,以及为南加州大学邻里社区的高中生和小学生提供科学体验和外展活动,该社区在STEM领域的代表性不足人口高度集中。
英文摘要
Nontechnical Abstract:Molecular nanomagnets are nanometer scale magnets that produce a large magnetic field. Because of the quantum nature in their magnetism and capability to tune their magnetic properties, molecular nanomagnets are promising materials for future applications of nano-scale magnetic storage and quantum information processing devices. This project entails a research plan that integrates the investigation and control of quantum memory time, known as quantum decoherence time, in molecular nanomagnets with innovative inter-disciplinary educational and outreach activities centered at the University of Southern California (USC). The research activities focus on revealing the origin of quantum decoherence in molecular nanomagnets using unique magnetic resonance techniques to significantly improve quantum coherence. Furthermore, the project incorporates educational activities including research training and curriculum developments for USC graduate and undergraduate students as well as science experiences and outreach activities for high school and elementary school students in the neighborhood community of USC with a high concentration of under-represented population in STEM fields.Technical Abstract:This project aims to investigate and control quantum coherence in molecular nanomagnets. Quantum decoherence has become one of the most pressing problems in many solid-state spin systems. Among the solid-state systems, molecular nanomagnets are excellent testbed for understanding nanomagnetism and for applications to dense magnetic storage and quantum spintronics devices because of their nanoscale size, quantum nature in the magnetism, physical and chemical stability, and capability to tune the magnetic properties and couplings to surrounding environments. In this research project, the principle investigator plans to investigates the nature of quantum decoherence in molecular magnets using novel magnetic resonance techniques to demonstrate long quantum coherence. Success in the proposed work will provide a promising pathway for developing molecular nanomagnets with desired coherent properties and setting a general platform for future science on molecular nanomagnet-based spin devices. Furthermore, the project incorporates educational activities including research training and curriculum developments for USC graduate and undergraduate students as well as science experiences and outreach activities for high school and elementary school students in the neighbourhood community of USC with a high concentration of under-represented population in STEM fields.
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DNP-NMR of surface hydrogen on silicon microparticles
硅微粒表面氢的 DNP-NMR
DOI:
10.1016/j.ssnmr.2019.04.008
发表时间:
2019
期刊:
Solid State Nuclear Magnetic Resonance
影响因子:
3.2
作者:
[Shimon, Daphna, van Schooten, Kipp J., Paul, Subhradip, Peng, Zaili, Takahashi, Susumu, Köckenberger, Walter, Ramanathan, Chandrasekhar]
通讯作者:
Ramanathan, Chandrasekhar
DOI:
10.1063/5.0007599
发表时间:
2020-08
期刊:
arXiv: Mesoscale and Nanoscale Physics
影响因子:
--
作者:
[Zaili Peng;Jax Dallas;Susumu Takahashi]
通讯作者:
Zaili Peng;Jax Dallas;Susumu Takahashi
DOI:
10.1063/1.4963717
发表时间:
2015-07
期刊:
Journal of Applied Physics
影响因子:
3.2
作者:
[C. Abeywardana;V. Stepanov;F. Cho;Susumu Takahashi]
通讯作者:
C. Abeywardana;V. Stepanov;F. Cho;Susumu Takahashi
DOI:
10.1063/1.5085351
发表时间:
2019-04-07
期刊:
JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS
影响因子:
4.4
作者:
[Peng, Z., Biktagirov, T., Takahashi, S.]
通讯作者:
Takahashi, S.
Spin coherence in a Mn 3 single-molecule magnet
Mn 3 单分子磁体中的自旋相干性
DOI:
10.1063/1.4940437
发表时间:
2016
期刊:
Applied Physics Letters
影响因子:
4
作者:
[Abeywardana, Chathuranga, Mowson, Andrew M., Christou, George, Takahashi, Susumu]
通讯作者:
Takahashi, Susumu
共 11 条
Investigation and Application of Pulse Shaping to High-Frequency Electron Paramagnetic Resonance (EPR) / Zero-field Optically Detected Magnetic Resonance (ODMR) Spectroscopy
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批准号:2004252
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项目类别:Continuing Grant
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资助金额:$47.5万
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财政年份:2020
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负责人:Susumu Takahashi
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依托单位:
Demonstration and Applications of Single Molecule Magnetic Resonance Spectroscopy at Physiological Conditions
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批准号:1611134
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项目类别:Standard Grant
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资助金额:$39.0万
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财政年份:2016
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负责人:Susumu Takahashi
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依托单位:
国内基金
海外基金
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配子生成素GGN不同位点突变损伤分子伴侣BIP及HSP90B1功能导致精子形成障碍的发病机理
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批准号:82371616
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项目类别:面上项目
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资助金额:49.00万元
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批准年份:2023
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负责人:姚晨成
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依托单位:
MYRF/SLC7A11调控施万细胞铁死亡在三叉神经痛脱髓鞘病变中的作用和分子机制研究
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批准号:82370981
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项目类别:面上项目
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资助金额:48.00万元
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批准年份:2023
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负责人:陈敏洁
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依托单位:
PET/MR多模态分子影像在阿尔茨海默病炎症机制中的研究
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批准号:82372073
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项目类别:面上项目
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资助金额:48.00万元
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批准年份:2023
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负责人:张淼
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依托单位:
GREB1突变介导雌激素受体信号通路导致深部浸润型子宫内膜异位症的分子遗传机制研究
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批准号:82371652
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项目类别:面上项目
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资助金额:45.00万元
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批准年份:2023
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负责人:刘开江
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依托单位:
靶向PARylation介导的DNA损伤修复途径在恶性肿瘤治疗中的作用与分子机制研究
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批准号:82373145
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项目类别:面上项目
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资助金额:49.00万元
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批准年份:2023
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负责人:历鹏
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依托单位:
OBSL1功能缺失导致多指(趾)畸形的分子机制及其临床诊断价值
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批准号:82372328
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项目类别:面上项目
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资助金额:49.00万元
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批准年份:2023
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负责人:项盈
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依托单位:
O6-methyl-dGTP抑制胶质母细胞瘤的作用及分子机制研究
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批准号:82304565
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30.00万元
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批准年份:2023
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负责人:李瑾
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依托单位:
转录因子LEF1低表达抑制HMGB1致子宫腺肌病患者子宫内膜容受性低下的分子机制
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批准号:82371704
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项目类别:面上项目
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资助金额:49.00万元
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批准年份:2023
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负责人:徐步芳
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依托单位:
Irisin通过整合素调控黄河鲤肌纤维发育的分子机制研究
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批准号:32303019
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30.00万元
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批准年份:2023
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负责人:职韶阳
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依托单位:
上皮细胞黏着结构半桥粒在热激保护中的作用机制研究
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批准号:31900545
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2019
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负责人:傅容
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依托单位: