テルビウム系単一分子磁石の磁気特性の多参照ab initio研究【JST・京大機械翻訳】

Pederson Ryan; Wysocki Aleksander L.; Mayhall Nicholas; Park Kyungwha

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202210425571752 整理番号：22P0063656

テルビウム系単一分子磁石の磁気特性の多参照ab initio研究【JST・京大機械翻訳】

Multireference Ab Initio Studies of Magnetic Properties of Terbium-Based Single-Molecule Magnets

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発行年： 2019年05月25日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2019年05月25日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

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異なる化学環境が,第一原理相対論的多重参照法を用いてテルビウム(III)(Tb)系単一分子磁石(SMM)の磁気特性にどのように影響するかを調べた。最近の実験は,TbベースのSMMが例外的に大きな磁気異方性を持ち,それらが化学環境の賢明な選択で量子情報応用の実験的実現に使用できることを示した。ここでは,TbPc_2とTbPcNcのような代表的なTb系SMMsの相対論的スピン-軌道相互作用(SOI)を含む完全活性空間自己無撞着場(CASSCF)計算を3つの電荷状態で行った。Tb結晶場パラメータを計算し,有効な擬スピンハミルトニアンを構成する低エネルギー電子構造を計算した。著者らの計算は,分子幾何学の配位子型と微細点がゼロ磁場分裂に影響しないが,後者は酸化数と共に弱く変化することを示した。他方,より高いエネルギーレベルはこれらのすべての特性に強い依存性を持つ。中性TbPc_2およびTbPcNc分子に対して,Tb磁気モーメントおよび配位子スピンは互いに平行であり,それらの間の結合強度は,配位子型および原子構造の詳細に依存しなかった。しかし,配位子歪と分子対称性は,トンネル分裂をもたらす横方向結晶場パラメータにおいて決定的役割を果たす。トンネル分裂は,それ自身による磁化の量子トンネリング,あるいは他のプロセスとの組み合わせによる。著者らの結果は,代表的なTb系SMMにおける磁化緩和の機構への洞察を提供する。【JST・京大機械翻訳】

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第3族元素の錯体 , 有機化合物の磁性

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