Лекции по наноматериалам и нанотехнологиям
жүктеу/скачать 12,63 Mb. Pdf көрінісі
|
Nanomateriali i nanotehnologii bak
| c
. Здесь K - константа энергии анизотропии, V - объем кластера, S M - намагниченность, - угол поворота магнитного момента кластера. При охлаждении нанокластеров ниже некой температуры блокования B T тепловые флуктуации замораживаются, и образуется спиновое стекло с разупорядоченными магнитными моментами нанокластеров. Магнитное квантовое туннелирование В кластерных молекулярных кристаллах могут происходить квантово- туннельные переходы. Они сопровождаются дискретным изменением намагниченности нанокластера и всего кристалла. Такая наноструктура характеризуется ступенчатым характером кривой намагниченности. Время релаксации магнитного момента кластерного монокристалла испытывает скачки (см. рис.1.50 и 1.51) 66 Рис. 1.50. Кривые намагниченности M кластерного монокристалла ацетата марганца 12 Mn при разных температурах в зависимости от напряженности магнитного поля H (Тл).[2] Петля гистерезиса состоит из вертикальных и плоских участков. На плоских участках гистерезисной петли время релаксации магнитного момента больше времени измерения, которое около 600 сек. На наклонных участках время релаксации близко ко времени измерения, что приводит к ряду минимумов на кривой зависимости времени суперпарамагнитной релаксации от величины внешнего магнитного поля Н . см рис. 51. Время релаксации осциллирует по отношению к приложенному полю с минимумами, соответствующими ступеням на петле гистерезиса. Рис. 1.51. а) Зависимость времени релаксации C T магнитного момента кластерного монокристалла ацетата. б) Зависимость времени релаксации C T от температуры T при разных значениях магнитного поля 0 H .(показано на врезке). 1-я верхняя кривая 0 0 H Тл [2] 4-я кривая ((белые квадраты) 0 0,88 H Тл , дальше поле нарастает.[2] 67 На рис. 1.51. показаны строение молекулярного кластера 12 Mn и потенциальные ямы для электрона в случае термоактивированных (верхний рисунок) и туннельных переходов (нижний рисунок) от величины внешнего магнитного поля H (Тл). Стрелками показаны значения магнитного поля 0 H , при которых происходят скачки при совпадении электронных уровней. Эти эффекты скачков можно понять при рассмотрении электронного строения и туннельных переходов между электронными уровнями молекулярного кластера 12 12 2 3 16 2 4 ( )( ) ( ) Mn O O CCH H O (см. рис. 1.52.). Внутренне ядро кластера, включающее ионы марганца имеет тетрагональное двухслойное строение: атомы 4 Mn образуют кубановый каркас со структурой 4 4 Mn O и спином 3 / 2 S , а восемь внешних атомов 3 Mn со спином 2 S образуют наружный слой. Обменное взаимодействие внутри кластера стабилизируют ферримагнитное основное состояние кластера с коллективным эффективным спином 10 жүктеу/скачать 12,63 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|