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八核镍膦酸盐基笼的磁性与热力学性质

统计力学 2019-10-01 v2 强关联电子

摘要

我们报告了对具有蝴蝶形分子几何结构的八核镍膦酸盐笼(即 Ni8(μ3OH)4(OMe)2(O3PR1)2(O2CtBu)6(HO2CtBu)8\mathrm{Ni}_8(\mu_3-\mathrm{OH})_4(\mathrm{OMe})_2(\mathrm{O}_3\mathrm{PR}_1)_2 (\mathrm{O}_2\mathrm{C}^t\mathrm{Bu})_6 (\mathrm{HO}_2\mathrm{C}^t\mathrm{Bu})_8)的各向异性对其磁性与热力学性质影响的详细理论研究。为验证我们的精确对角化方法,我们首先在各向同性情形下将结果与模拟和实验进行比较。在确立一致性后,我们引入相互作用镍原子间的单轴单离子各向异性和海森堡交换各向异性。我们随后考察这两种各向异性参数对磁化过程以及模型比热的影响。我们预测了中间磁化平台,包括零平台,以及在低温 T=1T=1K 下伴随磁基态相变的磁化跳跃。磁化平台强烈依赖于交换各向异性和单离子各向异性的程度。改变前者会导致所有中间平台的宽度和磁位置发生变化,而增大后者则使它们变宽。在弱磁场下且系统各向同性时,模型的比热在中等温度表现出肖特基型极大值。各向异性的引入导致比热热行为的显著变化。实际上,通过调节各向异性参数,肖特基峰转变为双峰温度依赖,并与磁化跳跃重合。我们呼吁在低温下对这些理论预测进行实验验证。

关键词

引用

@article{arxiv.1908.03614,
  title  = {Magnetic and thermodynamic properties of the octanuclear nickel phosphonate-based cage},
  author = {Hamid Arian Zad and Ralph Kenna and Nerses Ananikian},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1908.03614},
  year   = {2019}
}

备注

16 pages, 4 figures