利用一种创新的动力学蒙特卡洛方法研究分子自旋簇中的磁化弛豫
强关联电子
2021-06-23 v4 量子物理
摘要
对分子磁体中的阻塞温度进行建模是分子磁学领域一个长期存在的问题。我们使用动力学蒙特卡洛（kMC）方法研究由100,000条短分子磁链（SMMCs）组成的聚集体，每条链由六个相同自旋组成，具有最近邻各向异性铁磁交换相互作用。每个自旋也具有单轴各向异性。这些SMMCs上的格点自旋取值为 、 或 。以这些SMMCs的本征态作为马尔可夫链的状态，我们从一个初始状态开始进行kMC模拟：所有SMMCs完全自旋极化并排布在一维晶格上，从而彼此经历铁磁自旋偶极相互作用。从这些模拟中，我们得到了弛豫时间 随温度的变化关系以及相应的阻塞温度。我们针对不同的交换各向异性、格点各向异性和偶极相互作用强度进行了研究。对于较弱的格点相互作用，磁化弛豫时间表现出非阿伦尼乌斯行为。磁化弛豫的能垒随格点各向异性、交换各向异性和自旋偶极相互作用强度的增加而增大，且对最后一个参数最为敏感。在所有情况下，能垒在较大格点各向异性下均达到饱和。能垒也随格点自旋增大而增大。在稀土单离子磁体中观察到的大能垒可归因于由短分子间距离导致的强偶极相互作用，这源于分子中稀土离子体积小且自旋大。
引用
@article{arxiv.2007.11342,
title = {Study of magnetization relaxation in molecular spin clusters using an innovative kinetic Monte Carlo method},
author = {Sumit Haldar and S. Ramasesha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.11342},
year = {2021}
}