Ni$_4$ 单分子磁体中 Berry 相位干涉的直接光谱观测
介观与纳米尺度物理
2020-12-25 v2 量子物理
摘要
自旋系统中的 Berry 相位效应会在不同隧穿路径发生相消干涉时抑制隧穿效应。此类效应已在若干单分子磁体（single-molecule magnets, SMMs）的磁化动力学测量中被观测到，而实验信号可能源于众多能级的贡献。本文给出通过电子自旋共振在四重对称 SMM 上确定的 Berry 相位干涉效应的实验测量。具体而言，我们在晶体样品硬面内横向场存在下，测量 Ni SMM 中隧穿分裂激发态之间的跃迁。利用自建旋转装置可原位改变样品方向，从而将场方向扫过样品整个硬面。当场位于面内某些方向时，我们观测到跃迁的分裂，此为 Berry 相位干涉的标志。实验结果被理论预测很好复现，且数据拟合提供了关于偶极相互作用与样品失准影响的信息。
引用
@article{arxiv.2010.02060,
title = {Direct Spectroscopic Observation of Berry Phase Interference in the Ni$_4$ Single-Molecule Magnet},
author = {Brendan C. Sheehan and Robert Kwark and Charles A. Collett and Thomaz A. Costa and Rafael A. Allão Cassaro and Jonathan R. Friedman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.02060},
year = {2020}
}
备注
version accepted by Phys. Rev. B. Some figures updated. Paper now has a supplement with additional information on data acquisition and analysis, and calculations. Main text: 8 pages, 8 figures. Supplement: 6 pages, 4 figures