بررسی تحلیلی پدیده تونل زنی اسپین با درنظرگرفتن برانگیختگی‌های دوقطبی در آهن‌ربای تک ملکولی mn12

پدیده تونل زنی اسپین در آهن‌ ربای تک ملکولی mn12 با استفاده از روش محاسبه اینستانتونی مطالعه و از حالت‌ همدوس در پارامتر حقیقی در گروه su(2) به عنوان تابع اولیه استفاده شده است. برای این آهن‌ ربای تک ملکولی، شکافتگی ترازهای انرژی حاصل شده ( پله های حلقه پسماند مغناطیسی ) مربوط به جمله‌ای در کنش کلاسیکی می‌باشد که از فاز بری نتیجه می‌شود و این جمله باعث تداخل بین مسیرهای تونل‌ زنی (اینستانتون‌ها) می‌شود. در محاسبات تحلیلی انجام شده، از فرض خطی بودن جواب‌های اینستانتونی بر حسب میدان مغناطیسی اعمالی استفاده شده و مشاهده می‌شود تعداد نقاط خاموش شوی پدیده تونل زنی مغناطیسی ، که همان تعداد پله ها در حلقه پسماند مغناطیسی می باشد، با تعداد نقاط بدست آمده از محاسبات عددی برابر است. البته موقعیت نقاط ( اندازه‌ی میدانی که در آن دامنه تونل زنی صفر می شود) متفاوت است.

Analytical study of the spin tunneling effect by considering dipole excitations in singlemolecular magnet Mn12

Spin tunneling effect in Single Molecule Magnet Mn12 is studied by instanton calculation technique using SU(2) spin coherent state in real parameter as a trial function. For this SMM, tunnel splitting ( steps in hysteresis loop) arises due to the presence of a Berry phase in action, which causes interference between tunneling trajectories (instantons). In the analytical calculation, the assumption of the linearity of the instanton solution in term of applied magnetic field is used. It is observed that the number of quenching points of magnetic tunneling, the number of steps in hysteresis loop, are equal to the number of points obtained from numerical calculation. Of course, the position of the points (the magnitude of the field in which the tunneling amplitude is zero) is different.