Chirality and spin selectivity in electron transfer processes: from quantum detection to quantum enabled technologies

Informazioni relative al progetto

CASTLE

ID dell’accordo di sovvenzione: 101071533

DOI

10.3030/101071533

Data della firma CE 22 Novembre 2022

Data di avvio 1 Gennaio 2023

Data di completamento 31 Dicembre 2028

Finanziato da

• European Research Council (ERC)

Costo totale

€ 8 976 957,00

Contributo UE

€ 8 976 957,00

Coordinato da

UNIVERSITA DEGLI STUDI DI FIRENZE
Italy

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Pubblicazioni

Peer reviewed articles (32)

Chirality Versus Symmetry: Electron's Spin Selectivity in Nonpolar Chiral Lead–Bromide Perovskites

Autori: A. Abhervé, N. Mercier, A. Kumar, T. K. Das, J. Even, C. Katan and M. Kepenekian
Pubblicato in: Advanced Materials, 2023, ISSN 0935-9648
Editore: John Wiley & Sons, Ltd
DOI: 10.1002/adma.202305784

Journal of the American Chemical Society

Autori: H. J. Eckvahl, G. Copley, R. M. Young, M. D. Krzyaniak and M. R. Wasielewski
Pubblicato in: Journal of the American Chemical Society, 2024, ISSN 0002-7863
Editore: American Chemical Society
DOI: 10.1021/jacs.4c08706

Metalloporphyrins as Building Blocks for Quantum Information Science

Autori: Fabio Santanni; Alberto Privitera
Pubblicato in: Advanced Optical Materials, 2024, ISSN 2195-1071
Editore: Wiley
DOI: 10.1002/adom.202303036

Spin polarized current in chiral organic radical monolayers

Autori: Giaconi, Niccolò; Lupi, Michela; Das, Tapan Kumar; Kumar, Anil; Poggini, Lorenzo; Viglianisi, Caterina; Sorace, Lorenzo; Menichetti, Stefano; Naaman, Ron; Sessoli, Roberta; Mannini, Matteo
Pubblicato in: Journal of Material Chemistry C, Numero 12, 2024, ISSN 2050-7526
Editore: Royal Society of Chemistry , UK
DOI: 10.1039/D4TC00944D

Ab initio parametrization of a generalized Hubbard model in a molecule displaying chirality-induced spin selectivity

Autori: D. K. Andrea Phan Huu, Arianna Cantarella, Pietro Bonfà, Lorenzo Savi, Alessandro Chiesa, Anna Painelli, Stefano Carretta
Pubblicato in: Communications Materials, Numero 6, 2025, ISSN 2662-4443
Editore: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1038/S43246-025-00821-3

Chirality-Induced Spin Selectivity: A Minimal Model

Autori: Lorenzo Savi, Leonardo Celada, D.K. Andrea Phan Huu, Alessandro Chiesa, Stefano Carretta, Anna Painelli
Pubblicato in: The Journal of Physical Chemistry Letters, Numero 16, 2025, ISSN 1948-7185
Editore: American Chemical Society (ACS)
DOI: 10.1021/ACS.JPCLETT.5C01813

Dual structure of a vanadyl-based molecular qubit containing a bis(beta-diketonato) ligand

Autori: Manuel Imperato, Alessio Nicolini, Matteo Boniburini, Daniele Sartini, Enrico Benassi, Mario Chiesa, Lara Gigli, Yu-Kai Liao, Arsen Raza, Enrico Salvadori, Lorenzo Sorace, Andrea Cornia
Pubblicato in: Inorganic Chemistry, 2024, ISSN 0020-1669
Editore: American Chemical Society
DOI: 10.5281/zenodo.13362609

Detecting Chirality-Induced Spin Selectivity in Randomly Oriented Radical Pairs Photogenerated by Hole Transfer

Autori: Hannah J. Eckvahl, Graeme Copley, Ryan M. Young, Matthew D. Krzyaniak, Michael R. Wasielewski
Pubblicato in: Journal of the American Chemical Society, Numero 146, 2024, ISSN 0002-7863
Editore: American Chemical Society (ACS)
DOI: 10.1021/JACS.4C08706

Light-Activated Qubit Coupling in a Vanadyl Porphyrin Trimer

Autori: Alberto Privitera, Alessandro Chiesa, Fabio Santanni, Davide Ranieri, Prem P. Sahu, Matthew D. Krzyaniak, Andrea Caneschi, Ryan M. Young, Mathias O. Senge, Federico Totti, Michael R. Wasielewski, Stefano Carretta, Roberta Sessoli
Pubblicato in: Journal of the American Chemical Society, Numero 148, 2026, ISSN 0002-7863
Editore: American Chemical Society (ACS)
DOI: 10.1021/JACS.5C17205

Chirality-Induced Spin Selectivity at the Molecular Level: A Different Perspective to Understand and Exploit the Phenomenon

Autori: Alessandro Chiesa, Alberto Privitera, Elena Garlatti, Giuseppe Allodi, Robert Bittl, Michael R. Wasielewski, Roberta Sessoli, Stefano Carretta
Pubblicato in: The Journal of Physical Chemistry Letters, Numero 16, 2025, ISSN 1948-7185
Editore: American Chemical Society (ACS)
DOI: 10.1021/ACS.JPCLETT.5C00755

Chiral-induced spin selectivity in photo-induced electron transfer: Investigating charge and spin dynamics in a master equation framework

Autori: Emilio Macaluso; Alessandro Chiesa; Paolo Santini; Robert Bittl; Stefano Carretta
Pubblicato in: The Journal of Chemical Physics, 2023, ISSN 1089-7690
Editore: American Institute of Physics
DOI: 10.17169/refubium-40304

Conclusive Insight into the Coordination Complexes of a Flexible Bis(β‐diketonato) Ligand and Their Phase‐Dependent Structure: A Multi‐Technique Approach

Autori: Manuel Imperato; Alessio Nicolini; Olga Mironova; Enrico Benassi; Nicola Demitri; Lara Gigli; Adele Mucci; Andrea Cornia
Pubblicato in: Chemistry – A European Journal, 2025, ISSN 1521-3765
Editore: Wiley, Wiley-VCH
DOI: 10.1002/CHEM.202500697

Oxovanadium(IV) Thiocarboxylate Paddlewheels Containing Ancillary Group 10 Metals: A Comparative Study on Pd and Pt Derivatives

Autori: Olga Mironova, Giacomo Bellini, Alessio Nicolini, Manuel Imperato, Antonio Ranieri, Marco Borsari, Matteo Briganti, Rodolphe Clérac, Mathieu Rouzières, Enrico Salvadori, Maria Chiara Pagliero, Mario Chiesa, Andrea Cornia
Pubblicato in: Inorganic Chemistry, Numero 65, 2025, ISSN 0020-1669
Editore: American Chemical Society (ACS)
DOI: 10.5281/ZENODO.17865582

Room-Temperature Optical Spin Polarization of an Electron Spin Qudit in a Vanadyl-Free Base Porphyrin Dimer

Autori: Alberto Privitera, Alessandro Chiesa, Fabio Santanni, Angelo Carella, Davide Ranieri, Andrea Caneschi, Matthew D. Krzyaniak, Ryan M. Young, Michael R. Wasielewski, Stefano Carretta, Roberta Sessoli
Pubblicato in: Journal of the American Chemical Society, Numero 147, 2025, ISSN 0002-7863
Editore: American Chemical Society (ACS)
DOI: 10.1021/JACS.4C10632

Molecular nanomagnets: a viable path toward quantum information processing?

Autori: A. Chiesa, P. Santini, E. Garlatti, F. Luis, S. Carretta
Pubblicato in: Reports on Progress in Physics, 2024, ISSN 1361-6633
Editore: IOP Publishing
DOI: 10.1088/1361-6633/ad1f81

A Lewis Base Hydrogen Bond Donor (LB/HBD) Organocatalytic Approach to Dithiabridged Triarylamine Hetero[4]helicenes

Autori: M. Lupi, O. Salmi, C. Viglianisi and S. Menichetti
Pubblicato in: Advanced Synthesis & Catalysis, 2023, ISSN 1615-4150
Editore: John Wiley & Sons Ltd.
DOI: 10.1002/adsc.202300238

Chirality‐Induced Spin Selectivity: An Enabling Technology for Quantum Applications

Autori: Chiesa, Alessandro; Privitera, Alberto; Macaluso, Emilio; Mannini, Matteo; Bittl, Robert; Naaman, Ron; Wasielewski, Michael R.; Sessoli, Roberta; Carretta, Stefano
Pubblicato in: Advanced Materials, 2023, ISSN 1521-4095
Editore: Wiley, Wiley-VCH
DOI: 10.17169/refubium-40306

Many-Body Models for Chirality-Induced Spin Selectivity in Electron Transfer

Autori: A. Chiesa, E. Garlatti, M. Mezzadri, L. Celada, R. Sessoli, M. R. Wasielewski, R. Bittl, P. Santini, S. Carretta
Pubblicato in: Nano Letters, 2024, ISSN 1530-6984
Editore: American Chemical Society
DOI: 10.48550/arXiv.2406.15135

Spin-selective charge transfer pathways in photoexcited helicene-perylenediimide dyads

Autori: Giulia Agnoloni, Angelo Carella, Jakob K. Staab, Maksim Arsentev, Michela Lupi, Stefano Menichetti, Caterina Viglianisi, Ryan M. Young, Federico Totti, Michael R. Wasielewski, Alberto Privitera, Roberta Sessoli
Pubblicato in: Journal of Materials Chemistry C, Numero 14, 2026, ISSN 2050-7526
Editore: Royal Society of Chemistry (RSC)
DOI: 10.1039/D6TC01492E

The Role of Chirality-Induced Spin Selectivity in Helicene-Based Photogenerated Radical Pairs

Autori: Giulia Agnoloni, Alessandro Chiesa, Ryan M. Young, Federico Totti, Stefano Menichetti, Caterina Viglianisi, Michael R. Wasielewski, Stefano Carretta, Alberto Privitera, Roberta Sessoli
Pubblicato in: Journal of the American Chemical Society, Numero 148, 2026, ISSN 0002-7863
Editore: American Chemical Society (ACS)
DOI: 10.1021/JACS.6C02634

Journal of the American Chemical Society

Autori: Alberto Privitera; Alessandro Chiesa; Fabio Santanni; Angelo Carella; Davide Ranieri; Andrea Caneschi; Matthew D. Krzyaniak; Ryan M. Young; Michael R. Wasielewski; Stefano Carretta; Roberta Sessoli
Pubblicato in: Journal of the American Chemical Society, 2025, ISSN 0002-7863
Editore: American Chemical Society
DOI: 10.1021/JACS.4C10632

Vibrationally Mediated Dzyaloshinskii-Moriya Interactionas the Origin of Chirality-Induced Spin Selectivity in Donor–AcceptorMolecules

Autori: Alessandro Chiesa, D. K. Andrea Phan Huu, Arianna Cantarella, Leonardo Celada, Michael R. Wasielewski, Paolo Santini, Stefano Carretta
Pubblicato in: Nano Letters, Numero 26, 2026, ISSN 1530-6984
Editore: American Chemical Society (ACS)
DOI: 10.1021/ACS.NANOLETT.6C01653

Efficient Spin-Selective Electron Transport at Low Voltages of Thia-Bridged Triarylamine Hetero[4]helicenes Chemisorbed Monolayer

Autori: N. Giaconi, L. Poggini, M. Lupi, M. Briganti, A. Kumar, T. K. Das, A. L. Sorrentino, C. Viglianisi, S. Menichetti, R. Naaman, R. Sessoli and M. Mannini
Pubblicato in: ACS Nano, 2023, ISSN 1936-0851
Editore: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acsnano.3c04878

Direct observation of chirality-induced spin selectivity in electron donor–acceptor molecules

Autori: Hannah J. Eckvahl; Nikolai A. Tcyrulnikov; Alessandro Chiesa; Jillian M. Bradley; Ryan M. Young; Stefano Carretta; Matthew D. Krzyaniak; Michael R. Wasielewski
Pubblicato in: Science, 2023, ISSN 1095-9203
Editore: merican Association for the Advancement of Science
DOI: 10.48550/arxiv.2311.03599

Multiple Dimerization Modes in Thiocarboxylate Paddlewheel Complexes: A Comprehensive View of Energy Landscapes from DFT Calculations and Statistics

Autori: Olga Mironova, Giacomo Bellini, Alessio Nicolini, Andrea Cornia
Pubblicato in: Chemistry – A European Journal, 2025, ISSN 0947-6539
Editore: Wiley
DOI: 10.5281/ZENODO.17793316

Circularly Polarized Luminescence and Photoinduced Spin Polarization in Helicene-Bis-TEMPO Diradicals

Autori: Stefano Cadeddu, Rituparno Chowdhury, Chiara Delpiano Cordeiro, Saurav Parmar, Augusta Kramer, Marie Cordier, Anne Pensel, Nicolas Vanthuyne, Roberta Sessoli, Mario Chiesa, Yu-Kai Liao, Richard H. Friend, Enrico Salvadori, Jochen Autschbach, Jeanne Crassous
Pubblicato in: Journal of the American Chemical Society, Numero 147, 2025, ISSN 0002-7863
Editore: American Chemical Society (ACS)
DOI: 10.1021/JACS.5C04887

Organic and Biomolecular Chemistry

Autori: M. Lupi, M. Fabbri, G. Mazzeo, G. Longhi, S. Abbate, C. Viglianisi and S. Menichetti
Pubblicato in: Organic & Biomolecular Chemistry, 2024, ISSN 1477-0520
Editore: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/D4OB00979G

Detecting chirality-induced spin selectivity in chromophore-linked DNA hairpins using photogenerated radical pairs

Autori: Elisabeth I. Latawiec, Alessandro Chiesa, Yunfan Qiu, Nikolai A. Tcyrulnikov, Ryan M. Young, Stefano Carretta, Matthew D. Krzyaniak, Michael R. Wasielewski
Pubblicato in: Proceedings of the National Academy of Sciences, Numero 122, 2025, ISSN 0027-8424
Editore: Proceedings of the National Academy of Sciences
DOI: 10.1073/PNAS.2515120122

Quantum spin coherence and electron spin distribution channels in vanadyl-containing lantern complexes

Autori: Manuel Imperato, Alessio Nicolini, Marco Borsari, Matteo Briganti, Mario Chiesa, Yu-Kai Liao, Antonio Ranieri, Arsen Raza, Enrico Salvadori, Lorenzo Sorace, Andrea Cornia
Pubblicato in: Inorganic Chemistry Frontiers, 2023, ISSN 2052-1545
Editore: Royal Sociaty of Chemistry
DOI: 10.1039/d3qi01806g

Efficient Chirality-Induced Spin Selectivity in Self-Assembled Monolayers of Ru ₂ ⁵ ⁺ Paddlewheel Complexes

Autori: Isabel Coloma, Niccolò Giaconi, Francesco Parmeggiani, Thierry Buffeteau, Gilles Pécastaings, Santiago Herrero, Elizabeth A. Hillard, Patrick Rosa, Lorenzo Poggini, Matteo Mannini, Miguel Cortijo, Mathieu Gonidec
Pubblicato in: Journal of the American Chemical Society, Numero 148, 2026, ISSN 0002-7863
Editore: American Chemical Society (ACS)
DOI: 10.1021/JACS.6C02811

Challenges in the Direct Detection of Chirality‐induced Spin Selectivity: Investigation of Foldamer‐based Donor‐acceptor Dyads

Autori: Privitera, Alberto; Faccio, Davide; Giuri, Demetra; Latawiec, Elisabeth I.; Genovese, Damiano; Tassinari, Francesco; Mummolo, Liviana; Chiesa, Mario; FONTANESI, Claudio; Salvadori, Enrico; Cornia, Andrea; Wasielewski, Michael; Claudia, Tomasini; Sessoli, Roberta
Pubblicato in: Chemistry- A European Journal, 2023, ISSN 1521-3765
Editore: Wiley, Wiley-VCH
DOI: 10.1002/chem.202301005

Weak Exchange Interactions in Multispin Systems: EPR Studies of Metalloporphyrins Decorated with {Cr7Ni} Rings

Autori: F. Santanni, E. Little, S. J. Lockyer, G. F. S. Whitehead, E. J. L. McInnes, G. A. Timco, A. M. Bowen, R. Sessoli and R. E. P. Winpenny
Pubblicato in: Inorganic Chemistry, 2024, ISSN 0020-1669
Editore: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.inorgchem.4c01248