单分子顺磁体Cu6Fe和Cu6Co的磁性与自旋动力学
材料科学
2017-12-06 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
通过磁化强度、直流磁化率测量、电子顺磁共振(EPR)和质子核磁共振(NMR)，在1.6-300K的宽温度范围和施加磁场H=0.5和1.5特斯拉下，研究了两种分子磁体的磁性和自旋动力学。这两种分子磁体由CuII(saldmen)(H2O)}6{FeIII(CN)6}](ClO4)38H2O（简称Cu6Fe）和类似钴化合物Cu6Co组成。研究发现，在Cu6Fe中，其磁核由六个Cu2+离子和一个Fe3+离子（均为s=1/2）构成，通过中心Fe3+离子存在Cu2+矩之间的弱铁磁相互作用，J = 0.14 K；而在Cu6Co中，Co3+离子是抗磁性的，弱相互作用是反铁磁性的，J = -1.12 K。NMR谱显示存在不等价的质子基团，具有可测量的接触超精细相互作用，这与磁离子d函数中少量s波函数的混合一致。NMR弛豫结果可以用单离子（Cu2+、Fe3+、Co3+）无关联自旋动力学来解释，由于弱磁交换相互作用，相关时间几乎与温度无关。我们得出结论，这里研究的两种分子磁体表现为单分子顺磁体，具有非常弱的分子内相互作用，几乎与偶极分子间相互作用同量级。因此，它们代表了一类新的分子磁体，不同于迄今为止研究的单分子磁体，后者的分子内相互作用远大于分子间相互作用。
引用
@article{arxiv.0909.5063,
title = {Magnetic properties and spin dynamics in single molecule paramagnets Cu6Fe and Cu6Co},
author = {P. Khuntia and M. Mariani and M. C. Mozzati and L. Sorace and F. Orsini and A. Lascialfari and F. Borsa and M. Andruh and C. Maxim},
journal= {arXiv preprint arXiv:0909.5063},
year = {2017}
}