二聚体单分子磁体中的自旋各向异性效应
介观与纳米尺度物理
2009-11-11 v1 统计力学
摘要
我们提出了一个等自旋s_1二聚体单分子磁体模型。每个二聚体内的自旋通过海森堡相互作用和一组最一般的四个二次各向异性自旋相互作用（强度分别为J和{J_j}）以及磁感应强度B相互作用。我们精确求解了s_1=1/2, 1, 5/2的情况，并针对反铁磁海森堡耦合（J<0），给出了这些情况下低温下的M(B)曲线。还提供了s_1=1/2的低温C_V(B)曲线和s_1=1的电子顺磁磁化率χ(B,ω)。对于弱各向异性相互作用，我们采用微扰处理方法，并表明哈特里近似和扩展哈特里近似能在低温和强B下对这些量以及非弹性中子散射截面S(B, q, ω)给出可靠的解析结果。我们将结果与现有的s_1=5/2 Fe₂二聚体单分子磁体的M(B)实验进行了讨论，结果表明其中一个磁体含有大量的单离子各向异性，而不存在任何显著的全局自旋各向异性。我们敦促在Fe₂单晶以及一些s_1=9/2 [Mn₄]₂二聚体上进行上述类型的进一步实验，以阐明各种微观相互作用的精确值。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0601591,
title = {Spin anisotropy effects in dimer single molecule magnets},
author = {Dmitri V. Efremov and Richard A. Klemm},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0601591},
year = {2009}
}
备注
30 pages, 25 figures, submitted to Phys. Rev. B