Kramers 单分子磁体中磁化量子隧穿的振动效应
量子物理
2024-01-17 v2 介观与纳米尺度物理
化学物理
摘要
单分子磁体是实现分子尺度数据存储和处理最有前景的平台之一。它们的磁化动力学由电子自由度和振动自由度之间的相互作用决定，这两者可以相干耦合，导致复杂的振动动力学。基于对电子和振动哈密顿量的从头算描述，我们为单金属单分子磁体中的低能磁自由度构建了一个非微扰振动模型。用磁极化子描述其低温磁性，我们能够量化振动对磁化量子隧穿的贡献，这一过程通常被认为与自旋-声子耦合无关。我们发现，磁极化子的形成通过稳定低位自旋态，降低了非晶和晶体系统中的隧穿概率。因此，这项工作表明，即使在不存在振动激发的极低温度下，自旋-声子耦合也会微妙地影响单分子磁体中的磁弛豫。
引用
@article{arxiv.2301.05557,
title = {Vibronic effects on the quantum tunnelling of magnetisation in Kramers single-molecule magnets},
author = {Andrea Mattioni and Jakob K. Staab and William J. A. Blackmore and Daniel Reta and Jake Iles-Smith and Ahsan Nazir and Nicholas F. Chilton},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.05557},
year = {2024}
}
备注
accepted manuscript