单分子磁体

更新时间:2024-01-08 15:34

单分子磁体(SMM)是单个分子或原子能够保持自旋力矩—磁化方向的材料,是一种特殊的金属化合物。在特定的低温下,它可以像微小磁铁一样,在“0”(比如分子取向顺磁场方向)和“1”(分子取向逆磁场方向)的两个状态之间转换,可以用来存储信息。与常规磁体相比,单分子磁体显然小得多,这就意味着通过这种磁体制成的存储设备具有更强的数据存储能力。

性质

(1)其分子内部的交换相互作用极强,分子可看成有确定自旋的对象

(2)分子间距离较远,相互作用很弱,可看成独立的全同分子

(3)晶体的整体性质是全同分子性质的叠加

于是晶体的磁性质可表现出单个分子的磁性质。所以,我们只研究晶体中的一个分子的磁性,便可知晶体的磁性,我们称这种研究对象为“单分子磁体”(Single-Molecule Magnets,简称~SMMs)。

(4)当SMM晶体在温度很低的情况下,磁滞回线中,出现阶梯状

这表达了一种量子现象,宏观物体的物理性质“磁化强度”出现“量子化”,所以此现象是一种“宏观量子现象”。它们的状态可通过外部磁场来切换。

举例

最重要的一类单分子磁铁体是十二锰核簇合物,简写为“”。(其中Me代表一种金属元素),它在极低的温度下,表现出极其缓慢的磁弛豫效应,并具有阶梯状的磁滞回线。

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