Fe掺杂Li$_3$N中磁化的协同量子隧穿

在$x < 1$%的稀磁Li$_2$(Li$_{1-x}$Fe$_{x}$)N中，自旋反转由空间良好分离态的共振量子隧穿主导。我们报道了这些态间有限耦合的效应，其引起两个自旋的协同同步量子隧穿。此现象称为自旋-自旋交叉弛豫，有效阐明了等温磁化回线中观测到的精细结构，这是先前未解决的一个方面。我们在T = 2 K至300 K温度范围、高达$\mu_0H$ = 7 T的外场下进行了温度与场依赖磁化测量。磁偶极场经数值计算。我们的发现确认Li$_2$(Li$_{1-x}$Fe$_{x}$)N中无化学计量缺陷，并强调其作为微观层面研究自旋反转过程的模型系统具有典范适用性。这归因于其相对简单的晶体结构、大单晶的可获得性、升高的特征能量以及明确的能级。