聚烯分子磁体模型中掺杂诱导高自旋的理论

在以离域$\pi$电子与局域自由基自旋耦合为特征的聚烯基分子磁体模型中，从理论上研究了分子内自旋排列的控制。在先前的论文[Phys. Rev. Lett. 90 (2003) 207203]中，我们证明了电荷掺杂是在$\pi$共轭分子磁体中实现可控高自旋的有效途径。本文中，我们阐明了自旋排列对局域自旋与$\pi$电子间的交换相互作用以及电子-电子相互作用的依赖关系。在掺杂分子中，反铁磁交换相互作用的作用不同于铁磁相互作用。为了理解掺杂系统中电荷与自旋自由度之间的复杂相互作用，我们对参数空间中自旋排列的相图进行了系统研究。基于$\pi$电子的自旋密度讨论了自旋排列的机制。计算结果与实验一致，为自旋排列的控制提供了理论基础。