Heisenberg分子磁体Mo72Fe30的量子旋转带模型
材料科学
2009-11-07 v1
摘要
我们推导了分子磁体Mo72Fe30的低温性质，其中30个Fe(3+)参数磁性离子占据icosidodecahedron的晶格位点，并通过各向同性最近邻反铁磁Heisenberg交换相互作用。我们模型（J.S. & M.L.）的关键思想是，低能激发形成一序列旋转带，即对于每一带，激发能量随总自旋量数呈二次关系。对于低于50 mK的温度，我们预测磁化率随磁场升至临界值时呈75个等距台阶形式，超过临界值后饱和。对于较高温度，热扩散效应会淹没台阶，在临界场以下呈线性坡度，这一现象已通过我们的实验测量（R.M.）得到确认。我们还发现最低两个旋转带之间存在0.7 meV的能隙，可通过EPR和无限质子散射实验进行测试。我们还预测在温度低于0.1 K时，质子NMR自旋-格林率中会出现与能级跨越相关的共振现象。由于旋转带特征于许多磁性分子的光谱，我们的方法为这些系统在其他无法获得的低温行为提供了新的描述途径。
关键词
引用
@article{arxiv.cond-mat/0110149,
title = {Quantum rotational band model for the Heisenberg molecular magnet Mo72Fe30},
author = {J. Schnack and M. Luban and R. Modler},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0110149},
year = {2009}
}
备注
7 pages, 6 figures, accepted for Europhysics Letters