第四阶量子玻尔兹曼方程揭示自旋-声子相互作用在单分子磁体中的磁化松弛时间受阻
量子物理
2025-07-29 v1 材料科学
摘要
自旋-声子相互作用已知会驱动固态系统中的磁化松弛，但关于其如何影响相干时间的证据仍很少。本文将第四阶量子玻尔兹曼方程扩展到包含相干项，以描述最多两个声子过程对自旋动力学的完全效应。我们全程数值实现了该方法，用于单个分子磁体，该磁体具有较大的磁化阻塞温度，结果显示虽然强轴向磁各向异性确保在77 K 时的磁化松弛时间可达秒级，但Kramers 双态的叠加相干时间不足10纳秒，由于一种新型的两声子纯失相机制。
引用
@article{arxiv.2507.20716,
title = {Fourth-order quantum master equations reveal that spin-phonon decoherence undercuts long magnetization relaxation times in single-molecule magnets},
author = {Alessandro Lunghi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.20716},
year = {2025}
}