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  Observation of fractional edge excitations in nanographene spin chains

Mishra, S., Catarina, G., Wu, F., Ortiz, R., Jacob, D., Eimre, K., Ma, J., Pignedoli, C. A., Feng, X., Ruffieux, P., Fernández-Rossier, J., & Fasel, R. (2021). Observation of fractional edge excitations in nanographene spin chains. Nature, 598, 287-292. doi:10.1038/s41586-021-03842-3.

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基本情報

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アイテムのパーマリンク: https://hdl.handle.net/21.11116/0000-0009-6A85-A 版のパーマリンク: https://hdl.handle.net/21.11116/0000-0009-6A86-9
資料種別: 学術論文

ファイル

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:
s41586-021-03842-3.pdf (出版社版), 6MB
 
ファイルのパーマリンク:
-
ファイル名:
s41586-021-03842-3.pdf
説明:
Archivkopie
OA-Status:
閲覧制限:
非公開
MIMEタイプ / チェックサム:
application/pdf
技術的なメタデータ:
著作権日付:
-
著作権情報:
-
CCライセンス:
-
:
2105.09102.pdf (プレプリント), 19MB
ファイルのパーマリンク:
https://hdl.handle.net/21.11116/0000-0009-6A88-7
ファイル名:
2105.09102.pdf
説明:
File downloaded from arXiv at 2020-10-28
OA-Status:
Green
閲覧制限:
公開
MIMEタイプ / チェックサム:
application/pdf / [MD5]
技術的なメタデータ:
著作権日付:
2021
著作権情報:
-

関連URL

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説明:
-
OA-Status:
Not specified

作成者

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 作成者:
Mishra, Shantanu1, 著者
Catarina, Gonçalo1, 著者
Wu, Fupeng1, 著者
Ortiz, Ricardo1, 著者
Jacob, David1, 著者
Eimre, Kristjan1, 著者
Ma, Ji1, 著者
Pignedoli, Carlo A.1, 著者
Feng, Xinliang2, 著者           
Ruffieux, Pascal1, 著者
Fernández-Rossier, Joaquín1, 著者
Fasel, Roman1, 著者
所属:
1External Organizations, ou_persistent22              
2Department of Synthetic Materials and Functional Devices (SMFD), Max Planck Institute of Microstructure Physics, Max Planck Society, ou_3316580              

内容説明

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キーワード: -
 要旨: Fractionalization is a phenomenon in which strong interactions in a quantum system drive the emergence of excitations with quantum numbers that are absent in the building blocks. Outstanding examples are excitations with charge e/3 in the fractional quantum Hall effect1,2, solitons in one-dimensional conducting polymers3,4 and Majorana states in topological superconductors5. Fractionalization is also predicted to manifest itself in low-dimensional quantum magnets, such as one-dimensional antiferromagnetic S = 1 chains. The fundamental features of this system are gapped excitations in the bulk6 and, remarkably, S = 1/2 edge states at the chain termini7,8,9, leading to a four-fold degenerate ground state that reflects the underlying symmetry-protected topological order10,11. Here, we use on-surface synthesis12 to fabricate one-dimensional spin chains that contain the S = 1 polycyclic aromatic hydrocarbon triangulene as the building block. Using scanning tunnelling microscopy and spectroscopy at 4.5 K, we probe length-dependent magnetic excitations at the atomic scale in both open-ended and cyclic spin chains, and directly observe gapped spin excitations and fractional edge states therein. Exact diagonalization calculations provide conclusive evidence that the spin chains are described by the S = 1 bilinear-biquadratic Hamiltonian in the Haldane symmetry-protected topological phase. Our results open a bottom-up approach to study strongly correlated phases in purely organic materials, with the potential for the realization of measurement-based quantum computation13.

資料詳細

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 日付: 2021-04-302021-07-202021-10-132021-10-14
 出版の状態: 出版
 ページ: -
 出版情報: -
 目次: -
 査読: 査読あり
 識別子(DOI, ISBNなど): DOI: 10.1038/s41586-021-03842-3
その他: arXiv:2105.09102
 学位: -

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出版物 1

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出版物名: Nature
  省略形 : Nature
種別: 学術雑誌
 著者・編者:
所属:
出版社, 出版地: London : Nature Publishing Group
ページ: - 巻号: 598 通巻号: - 開始・終了ページ: 287 - 292 識別子(ISBN, ISSN, DOIなど): ISSN: 0028-0836
CoNE: https://pure.mpg.de/cone/journals/resource/954925427238