Меню
Главная
Случайная статья
Настройки
|
Молекулярный магнетик, или SMM (англ. single-molecule magnet) — металлорганическое соединение, которое проявляет свойства суперпарамагнитных материалов ниже определенной температуры блокировки на молекулярном уровне. В этом температурном диапазоне SMM демонстрирует магнитный гистерезис чисто молекулярной природы[1][2]. В отличие от классических объемных магнитных материалов и магнитов на основе молекул, коллективное магнитное упорядочение магнитных моментов на большие расстояния не требуется[2].
Содержание
Межмолекулярное взаимодействие
Магнитное взаимодействие между спинами ионов металла сопровождается взаимодействиями сверхобмена и может быть объяснено следующим изотропным гамильтонианом Гейзенберга:
- ,
где — константа взаимодействия между спином i (operator ) и спином j (operator ). Для положительных J взаимодействие называется ферромагнитным (параллельное направление спинов). Для отрицательных значений J взаимодействие называется антиферромагнитным (антипараллельное направление спинов): высокий спин основного состояния, высокое расщепление в нулевом поле (благодаря высокой магнитной анизотропии) и пренебрежительно малое магнитное взаимодействие между молекулами.
Комбинация этих свойств может приводить к возникновению энергетического барьера, так что при низких температурах система может оставаться в одной из высокоспиновых энергетических ям[2][3][4][5][6].
Температура блокировки
Измерения проводятся при очень низких температурах. Так называемая температура блокировки определяется как температура, ниже которой релаксация намагниченности становится медленной по сравнению со шкалой времени конкретной методики исследования[7]. Молекула, намагниченная при 2 K, будет сохранять 40 % намагниченности после 2 месяцев и при снижении температуры до 1,5 K это может занять до 40 лет[7].
Применение
|
|