通过四维非弹性中子散射完全解析分子纳米磁体的自旋动力学
介观与纳米尺度物理
2015-06-11 v1 材料科学
原子与分子团簇
仪器与探测器
摘要
分子纳米磁体是有限尺寸自旋系统的首批实例之一，也是解决量子动力学中一系列难以捉摸但重要现象的试验台。事实上，在足够短的时间尺度上，自旋波函数根据适当的团簇自旋哈密顿量相干演化，其结构可在合成层面进行定制以满足特定需求。不幸的是，迄今为止一直无法直接确定自旋动力学。如果分子足够简单，可以通过拟合各类实验测量值的近似模型哈密顿量来间接评估自旋运动。在此，我们展示了最近开发的仪器能够在倒易空间的广大区域产生四维非弹性中子散射函数 S(Q,E)，并使得无需任何模型哈密顿量即可确定自旋动力学。我们利用 Cr8 反铁磁环作为基准来展示这种新方法的潜力。我们首次提取了分子纳米磁体量子动力学的无模型图像。这使我们能够例如检查量子涨落如何沿环传播，并直接测试自旋动力学的 N\'{e}el 矢量隧穿描述的有效程度。
引用
@article{arxiv.1208.4785,
title = {Spin dynamics of molecular nanomagnets fully unraveled by four-dimensional inelastic neutron scattering},
author = {M. L. Baker and T. Guidi and S. Carretta and J. Ollivier and H. Mutka and H. U. Güdel and G. A. Timco and E. J. L. McInnes and G. Amoretti and R. E. P. Winpenny and P. Santini},
journal= {arXiv preprint arXiv:1208.4785},
year = {2015}
}