單分子磁體是實現分子級數據存儲和處理的最有前途的平臺之一。它們的磁化動力學由電子和振動自由度之間的相互作用決定,它們可以相干耦合,導致復雜的電子振動動力學。
英國曼徹斯特大學Nicholas F. Chilton和Andrea Mattioni等建立了單金屬單分子磁體低能磁自由度的非微擾振動模型。
本文要點:
(1)
根據磁極化子描述它們的低溫磁性,作者能夠量化電子振動對磁化強度的量子隧道效應的貢獻,這一過程通常被認為與自旋-聲子耦合無關。作者發現磁極化子的形成通過穩定低自旋態降低了非晶和晶態系統中的隧穿幾率。
(2)
因此,這項工作表明,即使在沒有振動激發的極低溫度下,自旋-聲子耦合也會微妙地影響單分子磁體中的磁弛豫。
參考文獻:
Mattioni, A., Staab, J.K., Blackmore, W.J.A. et al. Vibronic effects on the quantum tunnelling of magnetisation in Kramers single-molecule magnets. Nat Commun 15, 485 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-023-44486-3
https://doi.org/10.1038/s41467-023-44486-3