Biomimetic engineering spin relaxation in flavin radical pairs for singlet–triplet qubits
DOI (Low Temperature Physics):
https://doi.org/10.1063/10.0044249Ключові слова:
coherent singlet–triplet interconversion, single-molecule magnet, flavin semiquinone, spin-correlated radical pair, reverse intersystem crossing, molecular qubitАнотація
Неадіабатичну спінову релаксацію у флавінових спінкорельованих радикальних парах (SCRP), яка по суті є процесом spin flip-flop, розглянуто в контексті керування часами когерентності з метою створення біоміметичних молекулярних спінових кубітів — парамагнітних систем, що характеризуються тривалими часами спінової когерентності. Їхніми молекулярними аналогами в електронно-спінових системах є кубіти на основі одномолекулярних магнітів (SMM) та стабільних вільних радикалів, у яких активний спін забезпечується неспареним електроном у парамагнітних молекулах координаційних блок-металевих комплексів (CMCs) і стабільних вільних радикалів відповідно. Біологічні кофактори-прототипи, такі як CMCs (на основі Ln3+, гем b, кобаламін) і флавіни (рибофлавін, флавінмононуклеотид, флавінаденіндинуклеотид), використовують неспарені спіни центрального атома металу та вільних радикалів флавінового семіхінону для здійснення життєво важливих процесів у живих системах. Крім того, стабільні вільні радикали флавінового семіхінону відкривають шлях до створення оптично ініційованих синглет-триплетних кубітів із суперпозицією спінових станів 0/1. Це зумовлено їхнім об’єднанням у радикальні пари через спінові кореляції, що виникають унаслідок спін-селективного електронного транспорту, індукованого синім світлом. Штучно сконструйовані CMCs, які виявляють як квантове тунелювання спіну, так і магнітну незворотність нижче від температури блокування — характерної ознаки SMM, — досліджують уже впродовж трьох десятиліть; нині їх уже інтегровано в металоорганічні каркаси та інші каркасні структури. Довгоживучі флавінові SCRPs привернули увагу як безметалеві спінові матеріали для кубітів відносно недавно завдяки прагненню біоміметично відтворити їхню виняткову здатність до квантової світлочутливості та реагування на напрямок слабкого магнітного поля. Цю властивість пов’язують зі спін-селективною рекомбінацією радикальних пар через неадіабатичну інтерконверсію, оскільки електронні спіни взаємодіють із геофізичним і локальними магнітними полями, що узгоджується з механізмом радикальних пар. За такого підходу час життя флавінової SCRP за кімнатної температури має перевищувати 700 нс, щоб відповідати ларморівській частоті магнітного поля Землі. Спінову динаміку, що лежить в основі фотоіндукованого утворення, інтерконверсії та розділення SCRP, широко досліджують на межі квантової біології, спінової хімії та фізики. Домінантну роль складних безвипромінювальних процесів міжсистемного переходу вже встановлено, проте механізми, що лежать в їх основі, досі залишаються предметом активної дискусії. У цій роботі розглянуто спінову релаксацію, яка обмежує час життя корельованого синглет-триплетного стану та спричиняє дефазування у флавіновій SCRP, з урахуванням численних взаємодій і впливу оточення, що істотно позначаються на зворотному міжсистемному переході за наявності інтерференції слабких магнітних полів. Обґрунтовано набір прогностичних критеріїв проєктування та вхідних параметрів, які враховують спінову релаксацію, для інженерії біоміметичних кубітів на основі радикальних пар, а також проілюстровано перспективні архітектури флавінів. Проривна поява кубіта на основі флуоресцентного білка для квантового біосенсингу додатково стимулювала розвиток цього напряму.
Посилання
D. P. DiVincenzo, in Scalable Quantum Computers: Paving the Way to Realization, edited by S. L. Braunstein, H.-K. Lo, and P. Kok (Wiley-VCH, Berlin, 2001), Chap. 1, pp. 1–13.
M. Leuenberger and D. Loss, Nature 410, 789 (2001). https://doi.org/10.1038/35071024
E. M. Chudnovsky, D. A. Garanin, and R. Schilling, Phys. Rev. B 72, 094426 (2005). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.72.094426
P. J. Hore, Nuclear Magnetic Resonance, 2nd ed. (Oxford University Press, Oxford, 2015).
N. M. Atherton, Principles of Electron Spin Resonance (Ellis Horwood, Chichester, 1993).
A. G. Redfield, “The theory of relaxation processes,” edited by John S. Waugh, Advances in Magnetic and Optical Resonance (Academic Press, 1965), Vol. 1.
R. W. Fessenden and R. H. Schuler, “Electron spin resonance studies of transient alkyl radicals,” J. Chem. Phys. 39, 2147 (1963). https://doi.org/10.1063/1.1701415
J. Bargon, H. Fischer, and U. Johnsen, Z. Naturforsch. A 22, 1551 (1967). https://doi.org/10.1515/zna-1967-1014
H. R. Ward and R. G. Lawler, J. Am. Chem. Soc. 89, 5518 (1967). https://doi.org/10.1021/ja00997a078
R. Kaptein and L. Oosterhoff, J. Chem. Phys. Lett. 4, 214 (1969). https://doi.org/10.1016/0009-2614(69)80105-3
G. L. Closs, J. Am. Chem. Soc. 91, 4552 (1969). https://doi.org/10.1021/ja01044a043
R. Z. Sagdeev, A. K. Salikhov, T. V. Leshina, M. A. Kamkha, S. M. Shein, and Y. N. Molin, Zh. Eksp. Teor. Fiz. 16, 599 (1972).
S. K. Wong, D. A. Hutchinson, and J. K. S. Wan, J. Chem. Phys. 58, 985 (1973). https://doi.org/10.1063/1.1679355
B. Brocklehurst, R. S. Dixon, E. M. Gardy, V. J. Lopata, M. J. Quinn et al, Chem. Phys. Lett. 28, 361 (1974). https://doi.org/10.1016/0009-2614(74)80366-0
K. Schulten, H. Staerk, A. Weller, H. J. Werner, and B. Nickel, Z. Phys. Chem. 101, 371 (1976). https://doi.org/10.1524/zpch.1976.101.1-6.371
M. E. Michel-Beyerle, W. R. Bube, E. Steffens, H. Schröder et al, Chem. Phys. 17,139 (1976). https://doi.org/10.1016/0301-0104(76)80097-3
V. Sirenko, F. B. Usieto, and J. Bartolomé, Low Temp. Phys. 50, 431 (2024) [Fiz. Nyzk. Temp. 50, 477 (2024)]. https://doi.org/10.1063/10.0026056
D. Gatteschi, R. Sessoli, and J. Villain, in Molecular Nanomagnets (Oxford University Press, 2006). https://doi.org/10.1093/acprof:oso/9780198567530.001.0001
J. Bartolomé, C. Monton, and I. K. Schuller, in Molecular Magnets. NanoScience and Technology, edited by J. Bartolomé, F. Luis, and J. Fernández (Springer, Berlin, Heidelberg, 2014). https://doi.org/10.1007/978-3-642-40609-6_9
E. Bartolomé, A. Arauzo, J. Luzón, J. Bartolomé, and F. Bartolomé, Handbook of Magnetic Materials (Elsevier, 2017).
V. Sirenko and J. Bartolomé, Low Temp. Phys. 51, 517 (2025) [Fiz. Nyzk. Temp. 51, 579 (2025)]. https://doi.org/10.1063/10.0036442
A. Caneschi, D. Gatteschi, R. Sessoli, and P. Re, Ace. Chem. Res. 22, 392 (1989). https://doi.org/10.1021/ar00167a004
S. D. Liles, D. J. Halverson, Z. Wang et al, Nat. Commun. 15, 7690 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-51902-9
A. Gandon, A. Baiardi, M. Rossmannek, W. Dobrautz, and I. Tavernelli, PRX Quantum 6, 030306 (2025). https://doi.org/10.1103/dbnd-sl4j
N. Christophorov, V. I. Teslenko, and E. G. Petrov, Low Temp. Phys. 47, 250 (2021) [Fiz. Nizk. Temp. 47, 273 (2021)]. https://doi.org/10.1063/10.0003526
K. Meng, L. Nie, J. Berger, N. R. von Grafenstein, C. Einholz, R. Rizzato, E. Schleicher, and D. B. Bucher, Optically Detected and Radio Wave-Controlled Spin Chemistry in Cryptochrome (bioRxiv, 2025).
D. D. Awschalom, R. Hanson, J. Wrachtrup et al, Nat. Photon. 12, 516 (2018). https://doi.org/10.1038/s41566-018-0232-2
Y. X. Foo, A. Kermiche, F. T. Chowdhury, C. D. Aiello, and L. D. Smith, Chem. Phys. Rev. 6, 031306 (2025). https://doi.org/10.1063/5.0244306
S. M. Harvey and M. R. Wasielewski, J. Am. Chem. Soc. 143, 15508 (2021). https://doi.org/10.1021/jacs.1c07706
W. Buckel and R. K. Thauer, Chem. Rev. 118, 3862 (2018). https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.7b00707
R. K. Kar, A.-F. Miller, and M.-A. Mroginski, WIREs Comput. Mol. Sci. 12, e1541 (2022). https://doi.org/10.1002/wcms.1541
T. V. Mishanina and A. J. Kohen, Labelled Comp. Radiopharm. 58, 370–5 (2015). https://doi.org/10.1002/jlcr.3313
Y. Oka, F. Quintes, Y. Yoshikawa et al, Commun. Chem. 8, 203 (2025). https://doi.org/10.1038/s42004-025-01596-x
K. A. McLauchlan and U. E. Steiner, Mol. Phys. 73, 241 (1991). https://doi.org/10.1080/00268979100101181
N. Orbach, J. Novros, and M. Ottolenghi, J. Phys. Chem. 77, 2831 (1973). https://doi.org/10.1021/j100642a002
C. M. Marian, Ann. Rev. Phys. Chem. 72, 617 (2021). https://doi.org/10.1146/annurev-physchem-061020-053433
L. L. E. Cigrang, B. F. E. Curchod, R. A. Ingle, A. Kelly, J. R. Mannouch, D. Accomasso, A. Alijah, M. Barbatti, W. Chebbi, N. Došlić, E. C. Eklund, S. Fernandez-Alberti, A. Freibert, L. González, G. Granucci, F. J. Hernández, J. Hernández-Rodríguez, A. Jain, J. Janoš, I. Kassal, A. Kirrander, Z. Lan, H. R. Larsson, D. Lauvergnat, B. Le Dé, Y. Lee, N. T. Maitra, S. K. Min, D. Peláez, D. Picconi, Z. Qiu, U. Raucci, P. Robertson, E. S. Gil, M. Sapunar, P. Schürger, P. Sinnott, S. Tretiak, A. Tikku, P. Vindel-Zandbergen, G. A. Worth, F. Agostini, S. Gómez, L. M. Ibele, and A. Prlj, J. Phys. Chem. A 129, 7023 (2025). https://doi.org/10.1021/acs.jpca.5c02171
R. Englman and J. Jortner, Mol. Phys. 18, 145 (1970). https://doi.org/10.1080/00268977000100171
A. Manian, Z. Chen, H. T. Sullivan, and S. P. Russo, Rev. Mod. Phys. 97, 035003 (2025). https://doi.org/10.1103/jgpv-232f
U. E. Steiner and T. Ulrich, Chem. Rev. 89, 51 (1989). https://doi.org/10.1021/cr00091a003
S. Matsika and P. Krause, Ann. Rev. Phys. Chem. 62, 621 (2010). https://doi.org/10.1146/annurev-physchem-032210-103450
J. H. Van Der Waals, J. Mol. Structure 59, 259 (1980). https://doi.org/10.1016/0022-2860(80)85079-4
E. M. Chudnovsky and D. P. DiVincenzo, Phys. Rev. B 48, 10548 (1993). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.48.10548
D. Mims, J. Herpich, N. N. Lukzen, U. E. Steiner, and C. Lambert, Science 374, 1470 (2021). https://doi.org/10.1126/science.abl4254
P. J. Hore, Science 374, 1447 (2021). https://doi.org/10.1126/science.abm9261
G. Kothe, J. R. Norris, O. G. Poluektov, and M. C. Thurnauer, in Advances in Photosynthesis and Respiration, edited by J. Aartsma and J. Matysik (Springer, Dordrecht, 2008), Vol. 26.
M. Atıf Durmuş and I. Sarpkaya, Nano Lett. 24, 5767 (2024). https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.4c00831
A. Geim and I. Grigorieva, “Van der waals heterostructures,” Nature 499, 419 (2013). https://doi.org/10.1038/nature12385
O. Efimova and P. J. Hore, Biophys. J. 94, 1565 (2008). https://doi.org/10.1529/biophysj.107.119362
T. Theiss, G. Musabirova, L. Gerhards, I. S. Anisimova, B. G. E. Zoller, T. N. H. Nguyen, D. Denisov, A. Schmidt, S. Panter, S. Weber, C. Tegenkamp, I. A. Solov'yov, J. Matysik, and T. Gulder, Angew. Chem. Int. Ed. 64, e202510116 (2025). https://doi.org/10.1002/anie.202510116
C. Zou, Y.-j. Liu, and B. Wang, “The quantum compass mechanism in cryptochromes,” Rev. Commun. Comp. Chem. 7, 311 (2025). https://doi.org/10.4208/cicc.2025.185.01
Z. Schulten and K. Schulten, J. Chem. Phys. 66, 4616 (1977). https://doi.org/10.1063/1.433719
A. T. Dellis and I. K. Kominis, Biosystems 107, 153 (2012). https://doi.org/10.1016/j.biosystems.2011.11.007
M. C. J. Denton, L. D. Smith, W. Xu et al, Nat. Commun. 15, 10823 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-55124-x
S. Greenfield, A. Kamal, J. Dressel, and E. Levenson-Falk, A unified picture for quantum zeno and anti-zeno effects, arXiv:2506.12679v2 (2025).
J. I. Martínez, S. Frago, M. Medina, and I. García-Rubio, Magn. Reson. 6, 183 (2025). https://doi.org/10.5194/mr-6-183-2025
G. Grüning, L. Gerhards, S. Y. Wong, D. R. Kattnig, and I. A. Solov‘yov, Chem. Phys. Chem. 25, e202400129 (2024). https://doi.org/10.1002/cphc.202400129
T. J. Penfold, E. Gindensperger, C. Daniel, and C. M. Marian, Chem. Rev. 118, 6975 (2018). https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.7b00617
V. S. Reddy and S. Irle, J. Chem. Theory Comput. 13, 4944 (2017). https://doi.org/10.1021/acs.jctc.7b00166
I. B. Bersuker, Chem. Rev. 113, 1351 (2013). https://doi.org/10.1021/cr300279n
D. Liu, A. M. El-Zohry, M. Taddei, C. Matt, L. Bussotti, Z. Wang, J. Zhao, O. F. Mohammed, M. Di Donato, and S. Weber, Angew. Chem. Int. Ed. 59, 11591 (2020). https://doi.org/10.1002/anie.202003560
X. Yang, Y. Jiang, J. Qian, C. Hao, Y. Zhong, J. Wang, J. Wang, and F. Bai, Coordination Chem. Rev. 549, 217372 (2026). https://doi.org/10.1016/j.ccr.2025.217372
M. Kieninger, O. N. Ventura, and T. Kottke, Biomolecules 10, 573 (2020). https://doi.org/10.3390/biom10040573
R. J. Platenkamp, M. H. Palmer, and A. J. W. G. Visser, J. Mol. Structure 67, 45 (1980). https://doi.org/10.1016/0022-2860(80)80350-4
A. de la Lande, N. Gillet, S. Chen, and D. R. Salahub, Arch. Biochem. Biophys. 582, 28 (2015). https://doi.org/10.1016/j.abb.2015.06.016
N. Lambert, Y. N. Chen, Y. C. Cheng, C.-M. Li, G.-Y. Chen, and F. Nori, Nat. Phys. 9, 10 (2013). https://doi.org/10.1038/nphys2474
I. K. Kominis, Mod. Phys. Lett. B 29, 1530013 (2015). https://doi.org/10.1142/S0217984915300136
T. Thoradit, K. Thongyoo, K. Kamoltheptawin, L. Tunprasert, M. A. El-Esawi, B. Aguida, N. Jourdan, K. Buddhachat, and M. Pooam, Front. Plant Sci. 14, 1266357 (2023). https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1266357
N. S. Babcock and B. N. Babcock, Physical principles of quantum biology, arXiv:2503.11747 (2025).
W. Wu, J. Zhu, Y. Yao, and Y. Lan, Intell Comput. 3, 0072 (2024). https://doi.org/10.34133/icomputing.0072
U. G. Abdulla, J. Rodrigues, P. Jimenez, C. Zhen, and C. Martino, Quantum Sci. Technol. 9, 045022 (2024). https://doi.org/10.1088/2058-9565/ad68a1
G. J. Pažera, [PhD thesis] (University of Oxford, 2023).
V. Binhi, Phys. Rev. E 112, 014409 (2025). https://doi.org/10.1103/n3fs-fsnv
K. L. Ivanov, A. Wagenpfahl, C. Deibel, and J. Beilstein, J. Nanotechnol. 8, 1427 (2017).
P. J. Hore K. L. Ivanov, and M. R. Wasielewski, J. Chem. Phys. 152, 120401 (2020). https://doi.org/10.1063/5.0006547
K. M. Salikhov, Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 89, 323 (2025). https://doi.org/10.1134/S1062873824710055
M. Murakami, K. Maeda, and T. Arai, J. Phys. Chem. A 109, 5793 (2005). https://doi.org/10.1021/jp0519722
B. Biswas, K. Bortey, S. J. Cox-Vázquez, B. Samanta, O. Medrano, B. Shakir, C. Tran, C.-T. Vo, A. B. Georgescu, A. Lisouskaya, and R. J. Vázquez, J. Am. Chem. Soc. 147, 47921 (2025). https://doi.org/10.1021/jacs.5c10750
N. East, A. Polyzos, and C. Scott, ACS Catal. 15, 20694 (2025). https://doi.org/10.1021/acscatal.5c07431
A. Zhou, Z. Sun, and L. Sun, The Innovation 5, 100662 (2024). https://doi.org/10.1016/j.xinn.2024.100662
M. Rubín-Osanz, M. C. de Ory, I. Gimeno, D. Granados, D. Zueco, A. Gomez, and F. Luis, Low Temp. Phys. 50, 472 (2024). [Fiz. Nyzk. Temp. 50, 520 (2024)]. https://doi.org/10.1063/10.0026086
J. S. Feder, B. S. Soloway, S. Verma, Z. Z. Geng, S. Wang, B. Kifle, E. G. Riendeau, Y. Tsaturyan, L. R. Weiss, M. Xie, J. Huang, A. Esser-Kahn, L. Gagliardi, D. D. Awschalom, and P. C. Maurer, arXiv:2411.16835 (2025).
B. Gurlek and D. Wang, Phys. Rev. Res. 7, 021001 (2025). https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.7.021001
N. Lin, M. Tsuji, I. Bruzzese, A. Chen, M. Vrionides, N. Jian, F. Kittur, T. P. Fay, and T. Mani, J. Am. Chem. Soc. 147, 11062 (2025). https://doi.org/10.1021/jacs.4c16164
T. Mani, Chem. Phys. Rev. 3, 021301 (2022). https://doi.org/10.1063/5.0084072
R. Chowdhury, P. Murto, N. A. Panjwani et al, Nat. Chem. 17, 1410 (2025). https://doi.org/10.1038/s41557-025-01875-z
R. Amirhosein Sotoodehfar, H. Zadeh-Haghighi, and C. Simon, Comput. Struct. Biotechnol. J. 26, 70 (2024). https://doi.org/10.1016/j.csbj.2024.11.032
S. M. Kopp, S. Nakamura, B. T. Phelan, Y. R. Poh, S. B. Tyndall, P. J. Brown, Y. Huang, J. Yuen-Zhou, M. D. Krzyaniak, and M. R. Wasielewski, J. Am. Chem. Soc. 146, 27935 (2024). https://doi.org/10.1021/jacs.4c11116
J. H. Olshansky, M. D. Krzyaniak, R. M. Young, and M. R. Wasielewski, J. Am. Chem. Soc. 141, 2152 (2019). https://doi.org/10.1021/jacs.8b13155
M. Attwood, Y. Li, I. Nevjestic, P. Diggle, A. Collauto, M. Betala, A. J. P. White, and M. Oxborrow, ACS Mater. Lett. 7, 286 (2025). https://doi.org/10.1021/acsmaterialslett.4c01465
T. H. H. Sohi, F. Maass, C. Czekelius, M. Suta, and V. Vasylyeva, “Co-crystallization of organic chromophore roseolumiflavin and effect on its optical characteristics,” Cryst. Eng. Comm. 24, 7315 (2022). https://doi.org/10.1039/D2CE00589A
H. Zhou, T. Khvorost, and A. N. Alexandrova, and J. R. Caram, Acc. Chem. Res. 58, 1181 (2025). https://doi.org/10.1021/acs.accounts.4c00773
H. G. Hiscock, D. R. Kattnig, D. E. Manolopoulos, and P. J. Hore, J. Chem. Phys. 145, 124117 (2016). https://doi.org/10.1063/1.4963793
A. Cupo, S. Liu, S. Hoffman, X.-G. Zhang, and H.-P. Cheng, arXiv:2503.12197v1 (2025).
W. Zeng, C. Zhong, H. Bronstein, and F. Plasser, Angew Chem. Int. Ed. 64, e202502485 (2025). https://doi.org/10.1002/anie.202502485
Z. Sun, W. Ni, D. Li, X. Du, S. Liu, and L. Sun, J. Am. Chem. Soc. 147, 31930 (2025); arXiv:2506.03529 (2025).
D. Seo, S. Kwon, G. Yoon et al, Nat. Commun. 16, 3561 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-58957-2
T. Wang, S. Sanz, J. Castro-Esteban, J. Lawrence, A. Berdonces-Layunta, M. S. G. Mohammed, M. Vilas-Varela, M. Corso, D. Peña, T. Frederiksen, and D. G. de Oteyza, Nano Lett. 22, 164 (2022). https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c03578
W. Yoon, Y. Lee, H. Jang, M. Jang, J. S. Kim, H. S. Lee, S. Im, D. W. Boo, J. Park, and S.-Y. Ju, Carbon 81, 629 (2015). https://doi.org/10.1016/j.carbon.2014.09.097
A. Zdaniauskienė, I. Ignatjev, T. Charkova, M. Talaikis, A. Lukša, A. Šetkus, and G. Niaura, Materials 15, 1636 (2022). https://doi.org/10.3390/ma15051636
W. Zhao, A. Sugunan, Z.-B. Zhang, and A. Ahniyaz, J. Phys. Chem. C 123, 26282 (2019). https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.9b06442
T. Wang, S. Sanz, J. Castro-Esteban, J. Lawrence, A. Berdonces-Layunta, M. S. G. Mohammed, M. Vilas-Varela, M. Corso, D. Peña, T. Frederiksen, and D. G. de Oteyza, Nano Lett. 22, 164 (2022). https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c03578
L. M. Antill and E. Vatai, “Radicalpy: A tool for spin dynamics simulations,” J. Chem. Theory Comput. 20, 9488 (2024). https://doi.org/10.1021/acs.jctc.4c00887
C. Nielsen and I. A. Solov’yov, J. Chem. Phys. 21, 194105 (2019). https://doi.org/10.1063/1.5125043
L. Gerhards, C. Nielsen, D. R. Kattnig, P. J. Hore, and I. A. Solov‘yov, J. Comput. Chem. 44, 1704 (2023). https://doi.org/10.1002/jcc.27120
G. Jurgis Pažėra, T. P. Fay, I. Solov’yov, P. J. Hore, and L. Gerhards, J. Chem. Theory Comput. 20, 8412 (2024). https://doi.org/10.1021/acs.jctc.4c00361
A. Rivas and S. F. Huelga, Open Quantum Systems (Berlin, Springer, 2012).
B. Adams, I. Sinayskiy, and F. Petruccione, Sci. Rep. 8, 15719 (2018). https://doi.org/10.1038/s41598-018-34007-4
A. Riera-Campeny, A. Sanpera, and P. Strasberg, Phys. Rev. E 105, 054119 (2022). https://doi.org/10.1103/PhysRevE.105.054119
C. C. DeOliveira and B. R. Crane, Front. Chem. 12, 1436322 (2024). https://doi.org/10.3389/fchem.2024.1436322
K. Randall McClain, C. A. Gould, K. Chakarawet, S. J. Teat, T. J. Groshens, J. R. Lon, and B. G. Harvey, Chem. Sci. 9, 8492 (2018);Crossref [PubMed]
C. A. P. Goodwin, F. Ortu, D. Reta, N. F. Chilton, and D. P. Mills, Nature 548, 439 (2017);Crossref [PubMed]
F.-S. Guo et al, Science 362, 1400 (2018). https://doi.org/10.1039/C8SC03907KCrossref [PubMed]
M. Anwer and S. Yin, Org. Electron. 144, 1566 (2025). https://doi.org/10.1016/j.orgel.2025.107282
Y. Sun, M. Monteverde, V. Derkach, T. Chanelière, J. E. Aldridge, E. Anthony, and A. D. Chepelianskii, arXiv:2502.07038v1 (2025).
R. Esposito, I. Delfino, M. Portaccio et al, Eur. Biophys. J. 48, 395 (2019). https://doi.org/10.1007/s00249-019-01369-0
N. Kandoth, S. D. Choudhury, J. Mohanty, A. C. Bhasikuttan, and H. Pal, J. Phys. Chem. B 114, 2617 (2010). https://doi.org/10.1021/jp909842z
D. Su, M. P. Kabir, Y. Orozco-Gonzalez, S. Gozem, and G. Gadda, Chem. Bio. Chem. 20, 1646 (2019). https://doi.org/10.1002/cbic.201900016
D. Püschel, S. Hédé, I. Maisuls, S. P. Höfert, D. Woschko, R. Kühnemuth, S. Felekyan, C. A. M. Seidel, C. Czekelius, O. Weingart, C. A. Strassert, and C. Janiak, Molecules 28, 2877 (2023). https://doi.org/10.3390/molecules28062877
K. M. Xiang, H. Lampson, R. F. Hayward, A. G. York, M. Ingaramo, and A. E. Cohen, “Mechanism of giant magnetic field effect in a Red fluorescent protein,” J. Am. Chem. Soc. 147, 18088 (2025). https://doi.org/10.1021/jacs.5c03997
L. M. Antill, M. Kohmura, C. Jimbo et al, Nat. Photon 19, 178 (2025). https://doi.org/10.1038/s41566-024-01593-x
X. Cai, X. Li, G. Xie, Z. He, K. Gao, K. Liu, D. Chen, Y. Cao, and S. J. Su, Chem Sci. 7, 4264 (2016). https://doi.org/10.1039/C6SC00542J
M. Hagai, N. Inai, T. Yasuda et al, Sci. Adv. 10, eadk 3219 (2024). https://doi.org/10.1126/sciadv.adk3219
M. Kasha, Chem. Rev. 41, 401 (1947). https://doi.org/10.1021/cr60129a015
Y. Chen, Y. Huang, Z. Zeng, and G. Luo, Molecules 30, 4120 (2025). https://doi.org/10.3390/molecules30204120
Y. Wang, M. G. Corradini, and R. D. Ludescher, Food Chem. 376, 131928 (2022). https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.131928
P. Mondal, K. Schwinn, and M. Huix-Rotllant, J. Photochem. Photobiology A: Chemistry 387, 112164 (2020). https://doi.org/10.1016/j.jphotochem.2019.112164
R. A. J. Marcus, Chem. Phys. 43, 1261 (1965).
R. A. Marcus and N. Sutin, Biochim. Biophys. Acta 811, 265 (1985). https://doi.org/10.1016/0304-4173(85)90014-X
R. Haberkorn, Mol. Phys. 32, 1491 (1976). https://doi.org/10.1080/00268977600102851
T. P. Fay, L. P. Lindoy, and D. E. Manolopoulos, J. Chem. Phys. 149, 064107 (2018). https://doi.org/10.1063/1.5041520
T. Miura, Mol. Phys. 118, e1643510 (2020). https://doi.org/10.1080/00268976.2019.1643510
C. Ryan, V. Briganti, C. Hogan, M. O’Neill, and A. Lunghi, arXiv:2504.18254 (2025).
J. G. C. Kragskow, A. Mattioni, J. K. Staab, D. Reta, J. M. Skelton, and N. F. Chilton, Chem. Soc. Rev. 52, 4567 (2023). https://doi.org/10.1039/D2CS00705C
R. Misra, V. Saxena, P. Tandon et al, Polym. J. 37, 30 (2005). https://doi.org/10.1295/polymj.37.30
A. Zhou, D. Li, M. Tan et al, Nat. Commun. 15, 10763 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-54989-2
C. P. Romao and D. M. Juraschek, ACS Nano 18, 29550–7 (2024). https://doi.org/10.1021/acsnano.4c05978
R. Dmitriev, N. Younas, Y. Zhang, A. Piryatinski, and E. R. Bittner, arXiv:2507.17910 (2025).
C. Liao, C. Rosenbaum, A. M. Glaudin, M. Taub, R. B. Ghosh, S. Pristash, C. W. Schlenker, and X. Li, J. Am. Chem. Soc. 147, 22176 (2025). https://doi.org/10.1021/jacs.5c06949
M. Panhans, S. Hutsch, and F. Ortmann, Commun. Phys. 6, 125 (2023). https://doi.org/10.1038/s42005-023-01241-w
T. Miura, K. Maeda, and T. Arai, J. Phys. Chem. B 107, 6474 (2003). https://doi.org/10.1021/jp034068n
I. V. Zhukov, A. S. Kiryutin, M. S. Panov, N. N. Fishman, O. B. Morozova, N. N. Lukzen, K. L. Ivanov, H.-M. Vieth, R. Z. Sagdeev, and A. V. Yurkovskaya, Magn. Reson. 2, 139 (2021). https://doi.org/10.5194/mr-2-139-2021
S. Demir, I.-R. Jeon, J. R. Long, and T. David Harris, “Radical ligand-containing single-molecule magnets,” Coordination Chem. Rev. 289–290, 149 (2015). https://doi.org/10.1016/j.ccr.2014.10.012
K. Chakarawet, T. D. Harris, and J. R. Long, Chem. Sci. 11, 8196 (2020). https://doi.org/10.1039/D0SC03078C
N. S. Babcock and D. R. Kattnig, J. Phys. Chem. Lett. 11, 2414 (2020). https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.0c00370
J. Deviers, F. Cailliez, B. Z. Gutierrez, D. R. Kattnig, and A. de la Lande, Phys. Chem. Chem. Phys. 24, 16784 (2022). https://doi.org/10.1039/D1CP05804E
N. Pompe, B. Illarionov, M. Fischer, A. Bacher, and S. Weber, J. Phys. Chem. Lett. 13, 5160 (2022). https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.2c00919
S. R. May, C. Climent, Z. Tao, S. A. Vinogradov, and J. E. Subotnik, J. Phys. Chem. A 127, 3591 (2023). https://doi.org/10.1021/acs.jpca.3c00294
R. Haberkorn and M. E. Michel-Beyerle, Biophys. J. 26, 489 (1979). https://doi.org/10.1016/S0006-3495(79)85266-2
O. Talbi, H. Zadeh-Haghighi, and C. Simon, Front. Quantum Sci. Technol. 4, 1544473 (2025).https://doi.org/10.3389/frqst.2025.1544473
J. R. Friedman and M. P. Sarachik, Ann. Rev. Condens. Matter Phys. 1, 109 (2010). https://doi.org/10.1146/annurev-conmatphys-070909-104053
J. P. Malrieu and B. Pullman, Theoret. Chim. Acta 2, 302 (1964). https://doi.org/10.1007/BF00527057
T. Climent, R. González-Luque, M. Merchán, and L. Serrano-Andrés, “Theoretical insight into the spectroscopy and photochemistry of isoalloxazine, the flavin core ring,” J. Phys. Chem. A 110, 13584-90 (2006). https://doi.org/10.1021/jp065772h
F. Müller, H. J. Grande, L. J. Harding, W. R. Dunham, A. J. W. G. Visser, J. H. Rreinders, P. Hemmerich, and A. Ehrenberg, Eur. J. Biochem. 116, 17 (1981). https://doi.org/10.1111/j.1432-1033.1981.tb05295.x
R. Verma, U. Schwaneberg, and D. Roccatano. J. Chem. Theory Comput. 9, 96 (2013). https://doi.org/10.1021/ct300723x
J. K. Eweg, F. Müller, A. J. W. G. Visser, C. Veeger, D. Bebelaar, and J. D. W. van Voorst, Photochem. Photobiology 30, 463 (1979). https://doi.org/10.1111/j.1751-1097.1979.tb07164.x
M. Tegoni, M. Gervais, and A. Desbois, Biochemistry 36, 8932–46 (1997). https://doi.org/10.1021/bi962425x
J. I. García, M. Medina, J. Sancho, P. J. Alonso, C. Gómez-Moreno, J. A. Mayoral, and J. I. Martínez, J. Phys. Chem. A 106, 4729 (2002). https://doi.org/10.1021/jp014696+
L. Anghel, S. Rada, and R. V. Erhan, Analytical Lett. 56, 2412 (2023). https://doi.org/10.1080/00032719.2023.2174131
W. Zhao, A. Sugunan, Z.-B. Zhang, and A. Ahniyaz, J. Phys. Chem. C 123, 26282 (2019). https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.9b06442
I. García-Rubio, M. Martínez-Júlvez, M. Medina, and J. I. Martínez, Low Temp. Phys. 52(7), 751–759 (2026) [Fiz. Nyzk. Temp. 52(7), 837 (2026)]. https://doi.org/10.1063/10.0044248
R. J. Platenkamp, M. H. Palmer, and A. J. W. G. Visser, J. Mol. Structure 67, 45 (1980). https://doi.org/10.1016/0022-2860(80)80350-4
Tanushee, D. Kumar, and R. Singh, Ionics 31, 7631 (2025). https://doi.org/10.1007/s11581-025-06453-4
D. Liwei Cheng, Y. Liang, D. Qiaonan Zhu, D. Yu, P. Mengxue Chen, J. Liang, and Prof. H. Wang, Chem. Asian J. 15, 1290 (2020). https://doi.org/10.1002/asia.202000283
J. Richtar, P. Heinrichova, D. H. Apaydin, V. Schmiedova, C. Yumusak, A. Kovalenko, M. Weiter, N. S. Sariciftci, and J. Krajcovic, Molecules 23, 2271 (2018). https://doi.org/10.3390/molecules23092271
Z. Shuai, W. Li, J. Ren, Y. Jiang, and H. Geng, J. Chem. Phys. 153, 080902 (2020). https://doi.org/10.1063/5.0018312
P. Sobrado and J. J. Tanner, Arch. Biochem. Biophys. 632, 59 (2017). https://doi.org/10.1016/j.abb.2017.06.015
P. Wang, M. R. Saber, P. E. VanNatta et al Inorg. Chem. 60, 6480 (2021). https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.1c00214
Y.-X. Wang, Y. Ma, J.-S. Wang, Y. Yang, Y.-N. Guo, Y.-Q. Zhang, K.-J. Jin, Y. Sun, and P. Cheng, Adv. Sci. 9, 2202979 (2022). https://doi.org/10.1002/advs.202202979
L. Kammler and M. J. van Gastel, J. Phys. Chem. A 116, 10090 (2012). https://doi.org/10.1021/jp305778v
G. Ulas, T. Lemmin, Y. Wu, G. Gassner, and W. DeGrado, Nat. Chem. 8, 354 (2016). https://doi.org/10.1038/nchem.2453
N. Dozova, F. Lacombat, P. Plaza, D. Hamdane, and B. Madebène, J. Phys. Chem. B 129, 7203 (2025). https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.5c01635
M. Murakami, K. Maeda, and T. Arai, Chem. Phys. Lett. 362, 123 (2002). https://doi.org/10.1016/S0009-2614(02)01046-1
K. Schwinn, N. Ferré, and M. Huix-Rotllant, Phys. Chem. Chem. Phys. 22, 12447 (2020). https://doi.org/10.1039/D0CP01714K
A. Graml, T. Neveselý, R. Jan Kutta et al, Nat. Commun. 11, 3174 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-16909-y
S. I. Ilott, C. D. Pearse, B. Tigg, and D. R. Kattnig; J. Chem. Phys. 163, 02411014 (2025). https://doi.org/10.1063/5.0278806
A. Lee Alpha, C. S. Lau Jason, J. Hogben Hannah, B. Till, R. Kattnig Daniel, and P. J. Hore, J. R. Soc. Interface 11, 20131063 (2014). https://doi.org/10.1098/rsif.2013.1063
J. Matysik, L. Gerhards, T. Theiss, L. Timmermann, P. Kurle-Tucholski, G. Musabirova, R. Qin, F. Ortmann, I. A. Solov’yov, and T. Gulder, Int. J. Mol. Sci. 24, 8218 (2023). https://doi.org/10.3390/ijms24098218
J. Luo, J. Hungerland, I. A. Solov’yov, J. E. Subotnik, and S. Hammes-Schiffer, J. Am. Chem. Soc. 147, 43934 (2025). https://doi.org/10.1021/jacs.5c15726
E. W. Evans, C. A. Dodson, K. Maeda, T. Biskup, C. J. Wedge, and C. R. Timmel, Interface Focus 3, 20130037 (2013). https://doi.org/10.1098/rsfs.2013.0037
S. Stob, J. Kemmink, and R. Kaptein, J. Am. Chem. Soc. 111, 7036 (1989). https://doi.org/10.1021/ja00200a021
C. G. Van Schagen, F. Müller, and R. Kaptein, “Photochemically induced dynamic nuclear polarization study on FAD and flavoproteins,” Biochemistry 21, 402 (1982). https://doi.org/10.1021/bi00531a030
K. Kretschmer, A. Frederiksen, P. Reinholdt, J. Kongsted, and I. A. Solov’yov, J. Phys. Chem. B 128, 5320 (2024). https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.4c00710
P. Kurle-Tucholski, C. Wiebeler, L. Köhler, R. Qin, Z. Zhao, M. Šimėnas, A. Pöppl, and J. Matysik, J. Phys. Chem. B 128, 4344 (2024). https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.4c00397
P. J. Hore and H. Mouritsen, Ann. Rev. Biophys. 45, 299 (2016). https://doi.org/10.1146/annurev-biophys-032116-094545
B. Misra and E. C. G. Sudarshan, J. Math. Phys. 18, 756 (1977). https://doi.org/10.1063/1.523304
F. T. Chowdhury, M. C. J. Denton, D. C. Bonser, and D. R. Kattnig, PRX Quantum 5, 020303 (2024). https://doi.org/10.1103/PRXQuantum.5.020303
K. Ray, P. Ananthavel, D. H. Waldeck, and R. Naaman, Science 283, 814 (1999). https://doi.org/10.1126/science.283.5403.814
M. Di Ventra, R. Gutierrez, and G. Cuniberti, J. Phys. Chem. A 129, 9504 (2025). https://doi.org/10.1021/acs.jpca.5c05383
Y. Tiwari and V. S. Poonia, Phys. Rev. A 107, 052406 (2023). https://doi.org/10.1103/PhysRevA.107.052406
Y. Tiwari and V. S. Poonia, Phys. Rev. E 106, 064409 (2022). https://doi.org/10.1103/PhysRevE.106.064409
T. P. Fay and D. T. Limmer, Nano Lett. 21, 6696 (2021). https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c02370
J. T. Luo and P. J. Hore, New J. Phys. 23, 043032 (2021). https://doi.org/10.1088/1367-2630/abed0b
K. Matsuzaki and T. Azumi, J. Chem. Phys. 69, 3907 (1978). https://doi.org/10.1063/1.437128
C. Schlegel, J. van Slageren, M. Manoli, E. K. Brechin, and M. Dressel, Phys. Rev. Lett. 101, 147203 (2008). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.101.147203
M. J. Golesworthy, T. Zollitsch, J. Luo, D. Selby, L. E. Jarocha, K. B. Henbest, O. Paré-Labrosse, R. Bartölke, J. Schmidt, J. Xu, H. Mouritsen, P. J. Hore, C. R. Timmel, and S. R. Mackenzie, J. Chem. Phys. 159, 105102 (2023). https://doi.org/10.1063/5.0166675
D. R. Kattnig, I. A. Solov’yov, and P. J. Hore, Phys. Chem. Chem. Phys. 18, 12443 (2016). https://doi.org/10.1039/C5CP06731F
D. R. Kattnig, J. K. Sowa, I. A. Solov’yov, and P. J. Hore, New J. Phys. 18, 063007 (2016). https://doi.org/10.1088/1367-2630/18/6/063007
S. Worster, D. R. Kattnig, and P. J. Hore, J. Chem. Phys. 145, 035104 (2016). https://doi.org/10.1063/1.4958624
S. Weissenseel, A. Gottscholl, R. Bönnighausen, V. Dyakonov, and A. Sperlich, Sci. Adv. 7, eabj9961 (2021). https://doi.org/10.1126/sciadv.abj9961
J. Luo, J. Chem. Phys. 158, 234302 (2023). https://doi.org/10.1063/5.0149644
V. Nedelea, N. V. Leppenen, E. Evers, D. S. Smirnov, M. Bayer, and A. Greilich, Phys. Rev. Res. 5, L032032 (2023). https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.5.L032032
R. A. Marcus, J. Electroanalytical Chem. 438, 251 (1997). https://doi.org/10.1016/S0022-0728(97)00091-0
X. Wang, J. Deng, K. Pithaksinsakul, Y. Zhu, J. Ren, J. Qian, and O. Fontaine, Electroanalysis 37, e12045 (2025). https://doi.org/10.1002/elan.12045
B. A. Rodin and D. Abergel, Magn. Reson. 3, 27 (2022). https://doi.org/10.5194/mr-3-27-2022
P. Mentzel, L. Gerhards, D. Koppenhöfer, A. Schmiedel, M. Holzapfel, N. N. Lukzen, I. A. Solov’yov, U. E. Steiner, and C. Lambert, J. Am. Chem. Soc. 147, 23068 (2025). https://doi.org/10.1021/jacs.5c06173
P. L. Benjamin, L. Gerhards, I. A. Solov’yov, and P. J. Hore, J. Phys. Chem. B 129, 5937 (2025). https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.5c01187
G. Grüning, S. Y. Wong, L. Gerhards, F. Schuhmann, D. R. Kattnig, P. J. Hore, and I. A. Solov’yov, J. Am. Chem. Soc. 144, 22902 (2022). https://doi.org/10.1021/jacs.2c06233
A. Kato, H. M. Yamamoto, and J. Kishine, “Chirality-induced spin filtering in pseudo jahn–teller molecules,” Phys. Rev. B 105, 195117 (2022). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.105.195117
L. Kammler and M. Gastel, J. Phys. Chem. A 116, 10090 (2012); https://doi.org/10.1021/jp305778vCrossref [PubMed]
T. Biskup, E. Schleicher, A. Okafuji, G. Link, K. Hitomi, E. D. Getzoff, and S. Weber, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 48, 404 (2009). https://doi.org/10.1002/anie.200803102Crossref [PubMed]
C. D. Buckley, D. A. Hunter, P. J. Hore, and K. A. McLauchlan, Chem. Phys. Lett. 135, 307 (1987). https://doi.org/10.1016/0009-2614(87)85162-X
M. G. Dutt, L. Childress, L. Jiang, E. Togan, J. Maze, F. Jelezko, A. Zibrov, P. Hemmer, and M. Lukin, Science 316, 1312 (2007). https://doi.org/10.1126/science.1139831
D. D. Awschalom, R. Epstein, and R. Hanson, Sci. Am. 297, 84 (2007). https://doi.org/10.1038/scientificamerican1007-84
G. Balasubramanian, P. Neumann, D. Twitchen et al, Nat. Mater. 8, 383(2009). https://doi.org/10.1038/nmat2420
E. Bartolomé, A. Arauzo, S. Herce, A. Palau, N. Mestres, S. Fuertes, P. Sevilla, N. S. Settineri, L. Navarro-Spreafico, J. González et al, Molecules 26, 5503 (2021). https://doi.org/10.3390/molecules26185503
E. Bartolomé, X.-B. Li, A. Arauzo, J. Luzon, I. García-Rubio, and J. Planas, ACS Appl. Mater. Interfaces 17, 42082 (2025). https://doi.org/10.1021/acsami.5c06002
S. H. Lohaus, N. P. Kazmierczak, K. M. Luedecke, B. Marx, V. N. Nemykin, and R. G. Hadt, J. Porphyr. Phthalocyanines 28, 383 (2024). https://doi.org/10.1142/S1088424624500329
A. Privitera, A. Chiesa, F. Santanni, A. Carella, D. Ranieri, A. Caneschi, M. D. Krzyaniak, R. M. Young, M. R. Wasielewski, S. Carretta, and R. Sessoli, J. Am. Chem. Soc. 147, 331 (2025). https://doi.org/10.1021/jacs.4c10632
C. Cziegler, F. Csarman, E. Breslmeyer, S. Ma, H. Meinert, R. Ludwig, F. Rudroff, and M. D. Mihovilovic, ACS Catalysis 14, 15988 (2024). https://doi.org/10.1021/acscatal.4c03544
A. M. Souza, G. A. Álvarez, and D. Suter, Phys. Rev. Lett. 106, 240501 (2011). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.106.240501
F. T. Chowdhury, L. D. Smith, and D. R. Kattnig, J. Chem. Phys. 164, 031102 (2026). https://doi.org/10.1063/5.0304559
F. Xie, A. Carella, R. M. Young, M. Di Valentin, M. D. Krzyaniak, and M. R. Wasielewski, “Designing spin-correlated radical ion pairs for quantum sensing of electric fields: Effect of electron–nuclear hyperfine coupling,” J. Phys. Chem. A 129, 8527 (2025). https://doi.org/10.1021/acs.jpca.5c03803
B. W. Stein, C. R. Tichnell, J. Chen, D. A. Shultz, and M. L. Kirk, “Excited state magnetic exchange interactions enable large spin polarization effects,” J. Am. Chem. Soc. 140, 2221 (2018). https://doi.org/10.1021/jacs.7b11397
E. A. Weiss, M. R. Wasielewski, and M. A. Ratner, J. Chem. Phys. 123, 064504 (2005). https://doi.org/10.1063/1.1995691
V. Vu and S. Gozem, J. Phys. Chem. B 129, 12853 (2025); M. H. Jamróz, Vibrational Energy Distribution Analysis VEDA 4, computer software, Warsaw, 2004–2010. https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.5c05589
V. Bezchastnov and T. Domratcheva, Sci. Rep. 16, 1961 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-025-32180-x
A. Tateno, K. Masuzawa, H. Nagashima, and K. Maeda, Intern. J. Mol. Sci. 24, 9700 (2023). https://doi.org/10.3390/ijms24119700
Y. Su, X. Wang, L. Wang, Z. Zhang, X. Wang, Y. Song, and P. P. Power, Chem. Sci. 7, 6514 (2016). https://doi.org/10.1039/C6SC01825D
R.-H. Chen, J. Dong, W. Yang, Q. Ai, and G.-L. Long, Quantum biology, quantum simulation and quantum coherent devices. arXiv:2511.14363 (2025).
T. Y. Baum, S. Fernández, D. Peña, and H. S. J. van der Zant, Nano Lett. 22, 8086 (2022). https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c02326
M. J. Benecky, R. A. Copeland, and T. G. Spiro, Biochim. Biophys. Acta 760, 163 (1983). https://doi.org/10.1016/0304-4165(83)90138-1
X.Y. Wang, M. Richter, Y. He et al, Nat. Commun. 8, 1948 (2017). https://doi.org/10.1038/s41467-017-01934-1
G. Tesei, F. Pesce, and K. Lindorff-Larsen, “Computational design of intrinsically disordered proteins,” Curr. Opin. Struct. Biol. 96, 103210 (2026). https://doi.org/10.1016/j.sbi.2025.103210
A. Baruch Leshem, D. Gaash, and A. Lampel, “Design and applications of synthetic biomolecular condensates,” Nat. Nanotechnol. 21, 39 (2026). https://doi.org/10.1038/s41565-025-02053-5
D. A. Tanase, D. Osmanović, R. Rubio-Sánchez, L. Malouf, E. Franco, and L. Di Michele, “Internal phase separation in synthetic DNA condensates,” Adv. Sci. 12, e06275 (2025). https://doi.org/10.1002/advs.202506275
M. Gil-Garcia, A. I. Benítez-Mateos, M. Papp et al, “Local environment in biomolecular condensates modulates enzymatic activity across length scales,” Nat. Commun. 15, 3322 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-47435-w
J. Ding, S. A. French, C. A. Rivera et al, “Hyperpyramidalized alkenes with bond orders near 1.5 as synthetic building blocks,” Nat. Chem. 18, 913–922 (2026). https://doi.org/10.1038/s41557-025-02055-9
Y.-T. Kao, C. Saxena, T.-F. He, L. Guo, L. Wang, A. Sancar, and D. Zhong, J. Am. Chem. Soc. 130, 13132 (2008). https://doi.org/10.1021/ja8045469
V. Vu and S. Gozem, “Following flavin’s vibrational modes to probe anharmonicities and low-lying conical intersections,” J. Phys. Chem. B 129, 12853 (2025). https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.5c05589
R. Sessoli, D. Gatteschi, A. Caneschi et al, Nature 365, 141 (1993). https://doi.org/10.1038/365141a0
K. Bader, D. Dengler, S. Lenz et al, Nat. Commun. 5, 5304 (2014). https://doi.org/10.1038/ncomms6304
J. Bartolomé, C. Monton, and I. K. Schuller, in Molecular Magnets. NanoScience and Technology, edited by, J. Bartolomé, F. Luis, and J. Fernández (Springer, Berlin, Heidelberg, 2014).
C. A. P. Goodwin, F. Ortu, D. Reta et al, Nature 548, 439 (2017); https://doi.org/10.1038/nature23447Crossref [PubMed]
K. Randall, C. A. McClain, K. Gould et al., Chem. Sci. 9, 8492 (2018); https://doi.org/10.1039/c8sc03907kCrossref [PubMed]
F.-S. Guo, B. M. Day, Y.-C. Chen et al, Science 362, 1400 (2018). https://doi.org/10.1126/science.aav0652Crossref [PubMed]
D. D. Awschalom, R. Epstein, and R. Hanson, Sci. Am. 297, 84 (2007). https://doi.org/10.1038/scientificamerican1007-84
X.-Y. Hui, Y.-S. Zhang, Q. Xiong, Z.-R. Wu, S. Gao, S. Zhou, and S.-D. Jiang, Inorg. Chem. Front. 11, 7340 (2024). https://doi.org/10.1039/D4QI01782J
C. A. Spinu, D. O. T. A. Martins, T. Mocanu et al, Magnetochem. 10, 86 (2024). https://doi.org/10.3390/magnetochemistry10110086
Y. Zhou, J. Xie, X. Huang, C. Jin, Y. Ma, and L. Li, Cryst. Eng. Comm. 27, 1120 (2025). https://doi.org/10.1039/D4CE01184H
S. Demir, I.-R. Jeon, J. R. Long, and T. David Harris, Coord. Chem. Rev. 289–290, 149 (2015).
D. Hunger, J. Netz, S. Suhr et al Nat. Commun. 16, 2157 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-57210-0
P. Wang, M. R. Saber, P. E. VanNatta et al, Inorg. Chem. 60, 6480 (2021). https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.1c00214
M. Rubín-Osanz, M. C. de Ory, I. Gimeno, D. Granados, D. Zueco, A. Gómez, and F. Luis, Low Temp. Phys. 50, 472 (2024) [Fiz. Nizk. Temp. 50, 520 (2024)]. https://doi.org/10.1063/10.0026086
B. A. Beaupre and G. R. Moran, Front. Mol. Biosci. 7, 598912 (2020). https://doi.org/10.3389/fmolb.2020.598912
Zi-Y. Wang, Ya-Z. Dai, Li Ding, Bo-W. Dong, S.-Da Jiang, and J.-Yu Wang, Jian Pei, Angew Chem. Int. Ed. Engl. 60, 4594 (2021). https://doi.org/10.1002/anie.202012989
N. Bajaj, N. Mavragani, A. A. Kitos, D. Chartrand, T. Maris, A. Mansikkamäki, and M. Murugesu, Chem. 10, 2484 (2024). https://doi.org/10.1016/j.chempr.2024.04.006
D. Lou, N. J. Yutronkie, I. Oyarzabal, L.-F. Wang, A. Adak, et al, J. Am. Chem. Soc. 146, 19649 (2024). https://doi.org/10.1021/jacs.4c05756
J. Shao, P. Shao, M. Peng et al, Front. Environ Sci. Eng. 17, 33 (2023). https://doi.org/10.1007/s11783-023-1633-0
A. Viborg, M. Dunstan, A. Sapnik et al, J. Am. Chem. Soc. 148, 8060–8066 (2025). https://doi.org/10.1021/jacs.5c19779
J. S. Feder, B. S. Soloway, S. Verma et al, Nature 645, 73 (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-09417-w
Y. R. Poh and J. Yuen-Zhou, ACS Central Sci. 11, 116 (2025). https://doi.org/10.1021/acscentsci.4c01632
S. Y. Ju, J. Doll, I. Sharma et al, Nat. Nanotech. 3, 356 (2008). https://doi.org/10.1038/nnano.2008.148
S. Chen, Z. Zhu, L. Zhou et al, J. Phys. Chem. Lett. 16, 9401 (2025). https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.5c02104
