مجلۀ پژوهش فیزیک ایران

بررسی تحلیلی پدیده تونل زنی اسپین با در نظر گرفتن برانگیختگی‌های چهار قطبی در آهنربای تک مولکولی f‌e8

نویسندگان

یوسف یوسفی 1
حمیده فخاری 1
حکمت مومن اف 2
محمدرضا بنام 1

1 دانشکده فیزیک، دانشگاه پیام نور، تهران

2 انستیتوی فیزیک- تکنیکی اس. او. عمراف، آکادمی علوم، تاجیکستان

https://doi.org/10.29252/ijpr.17.5.743
چکیده
پدیده تونل زنی اسپین در آهنربای تک مولکولی Fe8با استفاده از روش محاسبه اینستانتونی مطالعه شده است. در این مطالعه از حالت‌ همدوس در پارامتر حقیقی در گروه (3)SU

به عنوان تابع اولیه استفاده شده است. برای این آهنربای تک مولکولی، شکافتگی ترازهای انرژی حاصل شده مربوط به جمله‌ای در کنش کلاسیکی می‌باشد که از فاز عمومی شده بری نتیجه می‌شود و این جمله باعث تداخل بین مسیرهای تونل‌ زنی (اینستانتون‌ها) می‌شود. در این آهنربای تک مولکولی ثابت می‌شود که استفاده از برانگیختگی چهار قطبی (وابستگی به g) نه تنها موقعیت نقاط خاموش شوی پدیده تونل زنی بلکه تعداد آنها نیز تغییر خواهد کرد. همچنین این نقاط با تعداد پله‌ها در حلقه پسماند این آهنربا تک‌ مولکولی ارتباط دارد. اگر برانگیختگی‌های دو قطبی و چهار قطبی را در انرژی کلاسیکی لحاظ کنیم، تعداد پله‌های حلقه پسماند با تعداد پله‌های مشاهده شده از داده‌های تجربی برابر خواهد شد.
 

کلیدواژه‌ها

حالت همدوس
تونل‌زنی اسپین
اینستانتون
برانگیختگی چهارقطبی

عنوان مقاله English

Analytical calculation of spin tunneling effect in single molecule magnet Fe8 with considering quadrupole excitation

نویسندگان English

Y Yousefi 1
H Fakhari 1
K Muminov 2
M R Benam 1
چکیده English

Spin tunneling effect in Single Molecule Magnet Fe8 is studied by instanton calculation technique using SU(3) generalized spin coherent state in real parameter as a trial function. For this SMM, tunnel splitting arises due to the presence of a Berry like phase in action, which causes interference between tunneling trajectories (instantons). For this SMM, it is established that the use of quadrupole excitation (g dependence) changes not only the location of the quenching points, but also the number of these points. Also, these quenching points are the steps in hysteresis loops of this SMM. If dipole and quadrupole excitations in classical energy considered, the number of these steps equals to the number that obtained from experimental data.

کلیدواژه‌ها English

coherent state
spin tunneling
instanton
quadrupole excitation
1. M Aubin, W Wemple, M Adams, T Huilien, C George, H David N. Journal of the American Chemical Society, 118, 33 (1996) 7746.
2. A Caneschi, D Gatteschi, R Sessoli, A Barra, L Brunel, M Guillot, Journal of the American Chemical Society, 113, 15 (1991) 5873.
3. J Friedman , M Sarachik , J Tejada, R Ziolo, Phys. Rev. Lett., 76 (1996) 3830-3833.
4. J Hernandez , X Zhang, F Luis, J Bartolom, J Tejada, R Ziolo, Europhys. Lett., 35 (1996) 301-306.
5. L Thomas, F Lionti, R Ballou,D Gatteschi, R Sessoli, B Barabara , Nature 383 (1996) 145-147.
6. B Barbara, R Giraud, W Wernsdorfer, D Mailly, P Lejay, A Tkachuk, H Suzuki, J. Magn. Magn. Mat., 1024 (2004) 272-276.
7. N Ishikawa, M Sugita, W Wernsdorfer, Angew. Chem., 117, (2005) 2991-5.
8. K Wieghardt, K Pohl, I Jibril and G Huttner, Angew. Chem.. Int. Ed. Engl., 23 (1984) 77.
9. C Delfs et al, Inorg. Chem., 32 (1993) 3099.
10. A Barra, P Debrunner, D Gatteschi, Ch Schultz and R Sessoli, Europhys. Lett. 35 (1996) 133.
11. C Sangregorio, T Ohm, C Paulsen, R Sessoli and D Gatteschi, Phys. Rev. Lett., 78 (1997) 4645.
12. R Caciuffo, G Amoretti, A Murani, R Sessoli, A Caneschi and D Gatteschi, Phys. Rev. Lett. 81 (1998) 4744.
13. W Wernsdorfer and R Sessoli, Science, 284 (1999) 133.
14. D Loss, D Divincenzo, and G Grinstein, Phys. Rev. Lett., 69 (1992) 3232.
15. J Von Delft and C Henley, Phys. Rev. Lett., 69 (1992) 3236.
16. A Garg, Europhys. Lett., 22, (1993) 205.
17. E Keçecioğlu and A Garg Phys. Rev. Lett., 88 (2002) 237205.
18. Y Yousefi, Kh Muminov, Iranian Journal of Physics Research, 12, 4 2012 179-183.

صفحه اصلی

راهنمای نویسندگان

ارسال مقاله

داوران

تماس با ما

تحت نظارت وف بومی