快速弛豫Mn12单分子磁体中各向异性势垒降低的研究
介观与纳米尺度物理
2013-05-29 v1
摘要
本文描述了一种新颖的扫角高频电子顺磁共振(HFEPR)技术，该技术能够对含有低对称性磁性物种(如单分子磁体(SMMs))的单晶样品进行原位对准。这种基于谐振腔的方法涉及在固定频率和磁场下记录谱图，同时扫描磁场方向。该方法被应用于研究自旋S = 10的Mn12 SMMs(例如Mn12-醋酸盐)的一种低对称性Jahn-Teller变体。该低对称性配合物也是一种SMM，但与高对称性物种相比，其磁化反转势垒显著降低(Ueff ~ 43 K)，因此在低温下弛豫更快。结晶为较低对称性结构的Mn12配合物倾向于表现出一个或多个Mn(III) Jahn-Teller轴异常取向，这被认为是导致更快弛豫的原因。为了研究异常取向的Jahn-Teller轴对有效势垒的影响，本文对[Mn12O12(O2CCH2But)16(H2O)4].CH2Cl2.MeNO2进行了广泛的HFEPR研究。研究发现，轴向各向异性D的降低不足以解释Ueff近40%的降低。然而，Mn12核心对称性的降低导致了非常显著的二阶横向各向异性E ~ D/6。这反过来又导致了在经典势垒顶部以下的自旋投影态发生显著混合。因此，磁量子隧穿是导致快速弛豫Mn12 SMMs中势垒降低的主要因素。
引用
@article{arxiv.0908.4434,
title = {On the anisotropy barrier reduction in fast relaxing Mn12 single-molecule magnets},
author = {Stephen Hill and Muralee Murugesu and George Christou},
journal= {arXiv preprint arXiv:0908.4434},
year = {2013}
}
备注
37 pages, incl. 13 figures