共轭振动与自旋在分子磁体中的耦合效应

在单分子磁体中，由于双极性振动模式的分裂，产生承载振动角动量 ($\hat{L}^{\text{vib}}$) 的手性振动。本文识别了一种新的有效自旋-振动耦合机制，用于破坏这种简并，从而可促进光学选择性激发。在外部 Zeeman 场的存在下，这种耦合会破坏两种镜像 (平面奇偶性) $\mathcal{P}$ 和时间反演 $\mathcal{T}$ 对称性，使其导致的编织自旋-振动态具有不同的几何相位。旋-振动态的波函数特征为 $\pi$-Berry 相位，从而导致磁光圆二色性。这一框架通过对 Ce(trenovan) 分子磁体的密度泛函理论和多参考 ab initio 计算得到验证。