Deflagration with quantum and dipolar effects in a model of a molecular magnet
D. A. Garanin, Reem Jaafar
磁爆燃中的热效应与分子磁体中偶极-偶极相互作用控制的共振自旋隧穿效应相结合，导致了在偶极窗口中隧穿共振附近爆燃速度的增加。
Combination of the thermal effet in magnetic deflagration with resonance spin tunneling controlled by the dipole-dipole interaction in molecular magnets leads to the increase of the deflagration speed in the dipolar window near tunneling resonances.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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Turbulent fronts of quantum detonation in molecular magnets
在全三维模型中，考虑了在强横向场中，细长Mn_（12）Ac分子磁体中偶极控制的量子爆燃转变为量子爆轰的过程。结果表明，在隧道共振周围的偶极窗口内，爆燃锋是不平坦的。随着偏压的增加，偶极不稳定性使锋面湍流，而其速度达到音速值，这是爆炸的标志。
Theory of deflagration and fronts of tunneling in molecular magnets
分子磁体（MM）中亚稳态的衰变导致能量释放，导致温度升高，这反过来又对衰变速率产生积极影响。这是最近发现的磁爆燃的机制，类似于常规的化学燃烧，可以在长MM晶体中以燃烧前沿的形式传播。在自旋隧穿共振附近，衰减速率也受到偶极场（与切换磁化自洽）的影响，偶极场可以阻止或解除隧道效应。存在隧穿的非热前沿，其中磁化以这样的方式调整，即系统在前核内处于共振状态，使得隧穿前沿可以传播。一般情况下，偶极场和温度都控制着量子爆燃前沿。如果施加强的横向场来促进隧穿，则波前速度可以达到音速值。
A pulsating regime of magnetic deflagration
本文研究了分子磁体（如Mn_12-acetate）中磁爆燃前沿的稳定性。它表明，固定爆燃是不稳定的一维扰动，如果磁铁的能量势垒是足够高的比较，在前面的塞曼能量的释放;它们的比率可以解释为一个类似的Zeldovich数，发现在燃烧的问题。当Zeldovich数超过某个临界值时，静止的爆燃锋变得不稳定并以脉动方式传播。临界Zeldovich数的分析估计。线性阶段的不稳定性进行了研究数值求解的特征值问题。使用直接数值模拟的非线性阶段进行了研究。的脉动制度的实验观测所需的参数域进行了讨论。
Quantum deflagration and supersonic fronts of tunneling in molecular magnets
将考虑偶极控制自旋隧穿的磁爆燃理论应用于分子磁体Mn_（12）Ac的实际模型。在小横场下，波前速度v在偏置场B_z上有隧道最大值，反映了由密度矩阵方程计算的分子自旋弛豫速率的隧道最大值。在高横向场下，直接从亚稳基态出来的自旋隧穿导致可以超过声速的波前速度。无论是对于弱的和强的横向场，空间分布的爆燃前隧道共振附近显示了前面的隧道，触发后面的燃烧前。
Magneto-optical imaging of magnetic deflagration in Mn12-Acetate
首次利用磁光成像技术研究了醋酸锰晶体中自旋雪崩的形态和动力学。我们观察到磁化的非均匀弛豫，自旋首先在晶体的一端反转，几毫秒后在另一端反转。我们的数据与磁爆燃理论吻合得很好，表明可以获得非常慢的爆燃速率，这使得新类型的实验成为可能。
Partial spin reversal in magnetic deflagration
磁性材料中的自旋在它们向平衡弛豫时的反转伴随着塞曼能量的释放，塞曼能量的释放可以导致加速的自旋弛豫和被称为磁爆燃的良好定义的自维持传播自旋反转前沿的形成。迄今为止，Mn $_{12}$ -醋酸盐单晶的研究主要集中在大纵向磁场中的爆燃，并发现了完全自旋反转的终态。本文系统地研究了横向磁场对磁爆燃的影响，并证明了在小纵向磁场中，末态仅由部分反转的自旋组成。此外，我们测量了作为施加的磁场的函数的前速度。磁爆燃的理论，加上修改，考虑到部分自旋反转，适合的横向场的依赖性的前端速度，但不依赖于纵向场。这项研究的最重要的结果是发现了一个部分自旋反转的最终状态，这证明了在爆燃前沿的自旋也只是部分反转。
Multilevel model for magnetic deflagration in nanomagnet crystals
我们扩展了现有的理论模型，用于确定纳米磁体晶体中的磁爆燃的特征。首次考虑了所有能级，计算了塞曼能量、爆燃速度等参数。它降低了最终温度，并显着改变自旋翻转前的传播速度。我们还考虑了强横向磁场的影响，并表明，后者显着修改的自旋态结构，导致有关自旋翻转的激活能的不确定性。我们的前速度预测的晶体的锰$_{12}$ -醋酸盐在纵向磁场是在更好的协议与实验数据比以前的简化模型的结果。
Anisotropic magnetic deflagration in single crystals of Gd5Ge4
本文报道了Gd_5Ge_4单晶中低温一级反铁磁（AFM）→铁磁（FM）相变引起的磁爆燃各向异性的实验证据。爆燃已引起的表面声波（SAW）的控制脉冲，使我们能够探索磁场和温度的依赖性的特征时间的现象。该研究是使用具有不同几何形状和配置的SAW脉冲之间的样品和相对于样品的三个主要结晶方向的所施加的磁场的方向来完成的。温度的影响几乎可以忽略不计，而观察到的强磁场依赖性与样品的磁各向异性相关。最后，SAW脉冲的点火和形成的爆燃前沿的作用也进行了研究，我们表明，Gd 5Ge 4的热扩散率必须是各向异性的，以下\kappaa > \kappab > \kappac。
Counterpart of the Darrieus-Landau instability at a magnetic deflagration front
研究了分子磁体晶体中自旋雪崩前沿的磁不稳定性。这种现象揭示了与Darrieus-Landau不稳定性相似的特征，这是经典燃烧火焰锋所固有的。的不稳定性增长率和截止波长的外部磁场的强度进行了研究，无论是分析在一个无限薄的前和数值有限宽度的前的限制。量子隧穿共振的存在下，显着增加的增长率，这可能会导致一个可能的过渡从爆燃到爆轰制度。不同取向的晶体易轴显示出相反的稳定性。此外，我们建议的实验条件，可以证明的不稳定性及其对磁爆燃速度的影响。
Onset of a Propagating Self-Sustained Spin Reversal Front in a Magnetic System
当磁性材料向平衡弛豫时，通过反转自旋在磁性材料中释放的能量可导致动力学不稳定性，其沿着以恒定亚声速传播的爆燃前沿点燃自我维持的快速弛豫。使用触发热脉冲和横向和纵向磁场，我们调查和控制之间的交叉热驱动磁弛豫和磁爆燃在单晶$_{12}$ -醋酸锰。
Magnetic dipolar ordering and relaxation in the high-spin molecular cluster compound Mn6
迄今为止，很少有磁性系统显示出向纯偶极磁序转变的例子，单分子磁体可以提供一个有趣的例子。分子团簇的自旋以及它们的偶极相互作用能可以相当高，从而导致合理地可达到的有序温度，只要晶场各向异性足够小。对于对称性足够高的分子团簇，如这里研究的Mn 6化合物，可以满足这个条件。磁比热和磁化率实验表明，在T_{c} = 0.16 K时，样品发生了向铁磁偶极序的转变.经典的蒙特卡罗计算确实预测了铁磁有序性，并解释了T_{c}的正确值。在强磁场中，我们探测到^{55}Mn核对比热的贡献，以及核弛豫的特征时标。这与直接从脉冲NMR实验获得的结果进行了比较。的数据是在良好的相互协议，可以很好地描述的理论磁弛豫在高度极化的顺磁晶体和动态核极化，我们广泛的审查。这些实验与最近研究的各向异性单分子磁体Mn 12-ac的核自旋动力学进行了有趣的比较。
Magnetic Avalanches in Molecular Magnets
具有大自旋和高各向异性势垒的分子磁体的晶体的磁化反转通常通过量子隧穿在阻挡温度以下进行。这表现为在磁场的谐振值处的磁滞回线中的一系列受控步骤，其中势垒的相对侧上的能级交叉。整个晶体的磁矩的突然反转可以通过通常被称为磁雪崩的过程发生，其中分子自旋沿着以亚声速穿过样品的爆燃前沿反转。在这一章中，我们回顾了迄今为止在分子纳米磁体中磁爆燃的实验结果。
Magnetic Avalanches in Molecular Nanomagnets
由于沿易磁化c轴施加的特定磁场共振值下的量子隧穿，原型分子磁体Mn 12-acetate的磁化强度在低温下表现出一系列尖锐的台阶。这种晶体的磁矩的突然反转也可以作为雪崩发生，其中自旋反转沿着以亚声速穿过样品的“爆燃”前沿进行。在这篇文章中，我们回顾了已经获得的点火温度和分子纳米磁体中的磁雪崩的传播速度的实验结果。拟合的数据与理论的磁爆燃产量总体定性协议。然而，数字上的差异表明，我们对这些雪崩的理解是不完整的。
Magnetic control of dipolaritons in quantum dots
偶极化激元是产生于微腔中耦合量子阱中的准粒子，它们是光子、直接激子和间接激子的叠加。我们提出了偶极化激元存在于一个系统中的两个耦合的量子点内的一个微腔中的量子阱的情况下，直接类比，并发现，尽管有一些相似之处，偶极化激元在量子点有不同的属性，可以导致真正的暗极化激元状态。我们使用有限系统理论研究的磁场对系统的影响，包括发射，并发现它可以作为一个控制参数的激子和偶极激元的属性，和整体的结构的磁性行为。
Dipolar spin-misalignment correlations in inhomogeneous magnets: comparison between neutron scattering and micromagnetic approaches
在非均匀块状铁磁体中，自旋无序的主要来源与（i）局部饱和磁化强度的大小和（ii）磁各向异性场的大小和/或方向的空间变化有关。对于一个多孔铁磁体的特定的例子，其中的磁化强度的不均匀性是在最大值，我们证明，通过实验中子散射数据和微磁模拟，偶极相互作用引起的磁化强度波动的各向异性字符。
Tunable dipolar magnetism in high-spin molecular clusters
我们报告的Fe 17高自旋分子团簇，并表明该系统是一个范例的纳米结构的偶极磁性。每个Fe 17分子，自旋S=35/2和轴向各向异性小到D=-0.02K，是可以化学排列在不同堆积晶体中的磁性单元，同时保持自旋基态和各向异性。对于每一种构型，分子自旋只与偶极相互作用相关。随后偶极能量和各向异性之间的相互作用引起的宏观行为，从超顺磁性到长程磁序在温度低于1 K。
The quantum dynamics of atomic magnets, co-tunneling and dipolar-biased tunneling
多自旋隧道交叉弛豫弱耦合Ho $^{3+}$离子的合奏，介导的弱各向异性偶极相互作用，可以证明在高温下的交流磁化率测量。基于四体表象，包括稀土核自旋，双离子隧穿机制可以归因于偶极偏置隧穿和共隧穿过程。重点讨论了磁矩纠缠对的共反转，为阐明多体量子动力学提供了新的证据。
Magnetization reversal of dipolar coupled nanomagnets studied by two-dimensional electron gas based micro-Hall magnetometry
我们在这里报告的结果二维电子气为基础的微霍尔磁强计测量和微磁模拟的偶极耦合纳米磁体的Ni80Fe20安排在一个双环状的几何形状。我们观察到，虽然磁力显微镜图像表现出单畴一样的纳米结构的磁性状态，其反转过程可能会经历复杂的行为。这种反转行为的细节被观察到的具体功能，在微霍尔磁力数据比较以及与微磁模拟数据。
Superfluidity of dipolar magnetoexcitons in doped double-layered $α$-${\cal T}_3$ lattice in a strong magnetic field
我们预测了一对准二维空间分离的$α$ - ${\cal T}_3$层中偶极磁激子的玻色-爱因斯坦凝聚和超流性的发生。我们求解了磁场中$α$双层模型哈密顿量的一个电子和一个空穴的两体问题。在高磁场下，得到了整数量子霍尔体系中集体激发的能量色散、声速谱和磁激子的有效磁质量。超流密度和Kosterlitz无相变的温度作为激子密度，磁场，和层间分离的函数进行了探讨。
Anomalous magneto-optical response and chiral interface of dipolar excitons at twisted valleys
在扭曲双层过渡金属二硫属化物（TMD）中发现了偶极谷激子的反常磁光谱，其中面内磁场诱导了光锥内激子态的相当大的多重态分裂.分裂分支的手性色散使得单向激子电流的有效光注入成为可能。我们还发现了一个类似的效果与适度的异质应变取代磁场引入大分裂和手征色散的光锥。光注入激子流的角取向可以通过应变来控制，其中左右单向性通过圆偏振来选择。
Dipolar-exchange spin waves in thin bilayers
研究薄铁磁双层中平面磁化下的偶极子交换自旋波谱，结合层间交换耦合和层内层间偶极子相互作用，通过连续近似分析自旋波发射的磁 stray 场非互易性，通过磁ometry观测双层磁性材料的磁性。
Ferromagnetic order in dipolar systems with anisotropy: application to magnetic nanoparticle supracrystals
单畴磁性纳米颗粒（MNP）除了磁晶能量外还通过偶极相互作用（DDI）相互作用，根据底层结构和组装的有序度，可以呈现低温铁磁（SFM）或自旋玻璃（SSG）相。我们研究，从蒙特卡罗模拟的框架内的有效的一个自旋或macrospin模型，单域MNP固定在一个完美的晶格与fcc对称和随机分布的易轴的网站上的单分散组装的情况。我们限制自己的情况下，一个低的各向异性，即发病的偶极长程铁磁（FM）相的消失，在各向异性的情况下，由于后者引入的无序。
Magnetic-Field Control of Emergent Order in a 3D Dipolar Pyramid Artificial Spin Ice
本研究制备了基于方金字塔结构的三维Pyramid人工自旋冰，通过模拟揭示其丰富相图与涌现方冰态，结合实验实现低能态调控，为三维人工自旋冰研究提供新平台。
Compensation of Dipolar-Exciton Spin Splitting in Magnetic Field
在垂直磁场中，研究了在25 nm GaAs/AlGaAs单量子阱中横向势阱中收集的空间间接偶极激子的磁致发光.陷阱中心的重空穴激子的发光线的顺磁自旋分裂在低于临界值的磁场（约2特斯拉）下得到完全补偿。自旋分裂补偿效应是由稠密激子玻色气体中的交换相互作用引起的，这与已有的理论概念定性一致。在低于1.5 Tesla的低磁场范围内，观察到了高达3 meV的异常大的蓝移，这与阱的非均匀静电场中存在的面内电场分量有关。
Dipolar-drift and collective instabilities of skyrmions in crossed nonuniform electric and magnetic fields in a chiral magnetic insulator
在点粒子Skyrmions近似下研究了多铁性绝缘体中的Skyrmions动力学，其中螺旋磁结构伴随有限电偶极矩。研究了在垂直磁场和电场梯度中Skyrmion的运动。具有固定梯度大小的非均匀磁场导致螺旋运动，其中Skyrmion在垂直于磁场方向的平面内循环。循环的频率由外部磁场的导数和偶极矩的大小固定。外加垂直于磁场、但梯度方向相同的电场，使skyrmions发生漂移运动，产生磁偶极霍尔效应。交叉非均匀电场和磁场中相互作用Skyrmions气体的流体动力学研究表明，漂移运动引起了一种新的流体动力学不稳定性。三个制度的不稳定性进行了说明。
Mesoscopic quantized properties of magnetic-dipolar-mode oscillations in disk ferromagnetic particles
铁氧体样品中的磁偶极模式或静磁（MS）振荡的波长远小于相同频率下的电磁波长，同时远大于交换相互作用自旋波长。电磁波和自旋波（交换相互作用）过程之间的这种中间位置揭示了几何效应的非常特殊的行为。最近的研究表明，正常磁化的铁磁圆盘中的磁偶极模振荡的特征是由结构限制引起的离散能级。本文给出了考虑内部直流磁场不均匀性的MS波铁氧体圆片的能谱结果。
Role of dipolar interactions in a system of Ni nanoparticles studied by magnetic susceptibility measurements
通过交流磁化率Chiac测量研究了不同浓度的Ni纳米颗粒（NP）嵌入非晶SiO2/C基体中的偶极相互作用的作用。对于非常稀释的样品，其中Ni浓度<4wt% Ni或非常弱的偶极相互作用，数据由Neel-Arrhenius定律很好地描述。将Ni浓度增加到高达12.8重量% Ni的值导致Neel-Arrhenius行为的变化，偶极相互作用变得重要，并且需要考虑描述NP系统的磁响应。我们没有发现任何证据的自旋玻璃状行为在我们的镍NP系统，即使偶极相互作用是明确存在的。
Eigen electric moments of magnetic-dipolar modes in quasi-2D ferrite disk particles
与涡旋结构相关的属性变得明显，从分析的磁振荡的约束现象在准2D铁氧体磁盘的磁偶极（非交换相互作用）光谱的主导作用。涡是保证手征边缘状态的磁偶极模式，从而导致本征电矩的外观取向垂直于磁盘平面。由于本征电矩的性质，放置在微波腔中的铁氧体圆盘受到腔RF电场的强烈影响，具有明显的多共振振荡迹象。对于不同的腔参数，可以观察到“共振吸收”和“共振排斥”行为。
Ultrafast Laser-Induced Magnetic Relaxation in Artificial Spin Ice Driven by Dipolar Interactions
通过飞秒激光诱导超快磁弛豫，实现人工自旋冰中低能态的快速访问，揭示偶极相互作用驱动的集体磁重构机制。
Tuning magnetic chirality by dipolar interactions
近年来，由于纳米电子学中预期的丰富应用，手征磁性获得了极大的兴趣。手性磁畴壁和skyrmions的稳定性已被证明是由于积极研究的Dzyaloshinskiiii-Moriya相互作用。然而，最近的预测表明，偶极相互作用也可以稳定手性畴壁和skyrmions，但直接的实验证据一直缺乏。在这里，我们表明，偶极相互作用确实可以稳定手性畴壁直接成像的磁畴壁，使用扫描电子显微镜与极化分析。我们进一步表明，Dzyaloshinskiii-Moriya和偶极相互作用之间的竞争可以逆转畴壁手性。最后，我们建议这种竞争可以通过Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida相互作用来定制。因此，我们的工作表明，偶极相互作用在手征自旋织构的稳定中起着关键作用。这一发现将为平衡手性磁性的相互作用开辟新的途径。
Dipolar polaritons in microcavity-embedded coupled quantum wells in electric and magnetic fields
本文精确计算了半导体耦合量子阱中的空间间接激子态以及它们与微腔光模耦合形成的极化激元。我们包括存在的电场和磁场施加垂直于量子阱平面。我们的模型预测存在的极化激元是在强耦合制度，并在同一时间拥有一个大的静态偶极矩。我们证明，特别是，一个磁场可以补偿减少时发生的光-物质耦合的电场印象中的偶极矩的极化激元。
AC susceptibility as a tool to probe the dipolar interaction in magnetic nanoparticles
已知偶极相互作用实质上影响磁性纳米颗粒的性质。当颗粒保持在流体悬浮液中或包装在纳米载体内时，这是特别重要的。除了其通常的长程性质，在这些情况下，偶极相互作用也可以诱导形成粒子簇，从而强烈地改变它们的磁各向异性。在本文中，我们将展示如何交流磁化率可用于获得重要的信息，在样品中的偶极相互作用的影响。我们开发了一个模型，其中包括两个方面的偶极相互作用，并可以直接拟合的磁化率数据。通常的长程性质的相互作用是使用平均场的解决方案来实现的，而粒子-粒子聚集使用各向异性常数的分布来建模。然后将该模型应用于在不同浓度下研究的两个样本。一种由分散在油中的球形磁铁矿纳米颗粒组成，另一种由嵌在PLGA纳米球上的立方体磁铁矿纳米颗粒组成。我们还介绍了一种简单的技术来访问的偶极相互作用在一个给定的样品中的重要性，根据不同的驱动频率的交流磁化率峰的高度。我们的研究结果有助于说明偶极相互作用在大多数纳米颗粒样品中的重要作用。
Magnetic Relaxation in Two Dimensional Assembly of Dipolar Interacting Nanoparticles
使用两个能级近似的能量势垒，我们进行了广泛的动力学蒙特卡罗模拟探测的弛豫特性在一个二维（$L^{}_x\times L^{}_y$）阵列的磁性纳米粒子作为偶极相互作用强度$h^{}_d$，纵横比$A^{}_r=L^{}_y/L^{}_x$，和温度$T$的函数。在弱偶极相互作用（$h^{}_d\approx0$）和相当高的温度下，磁弛豫遵循Néel Brown模型。有趣的是，足够强度的偶极相互作用被发现在正方形排列的MNP（$A^{}_r=1.0$）中诱导反铁磁耦合，导致与$h^{}_d$的磁弛豫的紧固。甚至在$A^{}_r<100$高于特定偶极相互作用强度$h^{\star}_d$的情况下，也存在弛豫的快速增加，这用$A^{}_r$得到增强。值得注意的是，对于高度各向异性的系统，如线性链的MNP，$h^{}_d$的磁弛豫有减慢。这是因为在这种情况下，偶极相互作用诱发铁磁相互作用。热涨落对弛豫特性也有很大的影响。在弱偶极极限的情况下，由于热涨落的增强，$T$的磁化强度迅速弛豫。磁弛豫的偶极相互作用和纵横比的影响也清楚地表明在Néel弛豫时间$τ^{}_N$的变化。在强偶极相互作用（$h^{}_d>0.3$）和$A^{}_r=1.0$存在下，对于给定温度，$τ^{}_N$随$h^{}_d$降低。另一方面，对于巨大的$A^{}_r$ $(>100)$，使用$h^{}_d$的$τ^{}_N…
Fragmentation of magnetism in artificial kagome dipolar spin ice
磁性材料中的几何挫折通常会产生奇异的低温物质状态，就像在自旋冰中观察到的那样。在这里，我们报告的热活跃的人工磁冰，揭示了一个自旋碎裂过程的指纹的磁状态的成像。这种碎裂对应于磁自由度分裂成两个通道，并在实空间和倒易空间中得到证明。此外，这两个通道的内部组织内的混合自旋-电荷模型，直接出现从父自旋模型的戈薇偶极自旋冰的框架内解释。我们的实验和理论结果提供了对受抑磁体物理学的见解，并通过使用量身定制的磁性加深了我们对紧急场的理解。
Combined Magnetic Imaging and Anisotropic Magnetoresistance Detection of Dipolar Skyrmions
磁skyrmions是一种局域化的粒子状非平凡漩涡，在构建高性能拓扑自旋电子器件方面具有重要的应用前景。Skyrmionic设备中的读出功能需要将磁Skyrmion转换为电信号。在这里，我们报告相结合的实空间磁成像和各向异性磁阻研究偶极skyrmions。使用洛伦兹透射电子显微镜成像观察到单个skyrmion链和单个skyrmion。同时，得到了Fe3Sn2纳米结构的各向异性磁电阻随磁场、螺旋度和Skyrmion数的变化关系.结果表明，Skyrmion的各向异性磁电阻与螺旋度无关，与Skyrmion数成正比。我们的工作可以促进基于skyrmion的自旋电子器件的读出操作。
Dipolar and magnetic properties of strongly absorbing hybrid interlayer excitons in pristine bilayer MoS$_2$
由过渡金属二硫属化物单层（TMD）组成的范德华异质结构的特征在于其真正丰富的激子性质，这些性质由其结构、几何和电子性质决定：与纯单层相比，电子和空穴可以在不同的材料中托管，从而产生高度可调谐的偶极多粒子复合物。然而，对于真正的空间间接激子，偶极性质通常伴随着激子振子强度的显着淬灭。通过电场和磁场相关的测量，我们证明，一个稍微偏置的原始双层MoS $_2$主机强偶极激子，保持了很强的振荡强度。我们仔细研究了它们的巨大的偶极矩，并通过偏置相关的磁场测量进一步阐明了它们的轨道和谷物理。
Interplay between surface anisotropy and dipolar interactions in an assembly of nanomagnets
我们研究了取向各向异性纳米磁体的单分散组装体中表面各向异性和偶极相互作用的影响之间的相互作用。我们推导出渐近公式的组装磁化考虑到温度，外加磁场，核心和表面各向异性，和偶极粒子间的相互作用。我们发现，表面各向异性和偶极相互作用之间的相互作用是很好地描述了这里导出的组装磁化的分析表达式：管理的表面和偶极贡献的两个参数的产品的整体符号决定是否内在和集体条款竞争或有协同效应的磁化。这通过低浓度极限下的$γ-Fe_{2}O_{3}$纳米颗粒组装体的磁化曲线来说明。
Dipolar-coupled moment correlations in clusters of magnetic nanoparticles
在这里，我们调查的性质之间的时刻耦合10纳米的DMSA涂层的磁性纳米粒子，在胶体分散体和粉末形式。单个铁氧化物核由> 95%的磁赤铁矿组成并聚集成簇。在室温下，根据穆斯堡尔和磁化测量，系综表现为超顺磁体，然而，在低温下有明显的偶极相互作用迹象。在超顺磁制度的温度依赖性的交流磁化率数据的分析表明，偶极耦合的磁关系的核心内的集群的趋势。为了解决粒子磁矩之间的方向相关性，我们进行了极化小角中子散射，并确定了在低磁场在300 K的粉末的磁性自旋翻转截面。我们提取的磁化矢量场的一个间接的傅立叶变换的横截面的基本对距离分布函数，这表明最近的邻居的时刻之间的正相关和负相关性，与明确主导下一个最近的时刻的关系。这些趋势证实了这种核心集群的蒙特卡罗模拟。
Magnetic dipolar interaction between correlated triplets created by singlet fission in tetracene crystals
单重态裂变（SF）可以通过将有机半导体中的一个光激发的单重态激子（S1）分裂成两个三重态（2 T1）来潜在地打破单结太阳能电池中的肖克利-奎塞尔效率极限。暗多激子（ME）态已经被提出作为连接S1到2 T1的中间体。然而，这种ME状态的确切性质，特别是双激发三胞胎如何相互作用，仍然难以捉摸。在这里，我们报告了一个定量研究SF诱导的相关三重态在并四苯晶体中的磁偶极相互作用，通过监测量子拍相关的ME子能级在室温下。观察到通过调谐外部磁场而接近的ME子能级的共振被避免，这与考虑~ 0.008 GHz的磁偶极相互作用的理论预测一致。我们的工作为量化有机材料中的磁偶极相互作用铺平了道路，并标志着朝着理解ME状态的基础物理学迈出了重要一步。
Interaction of magnetic-dipolar modes with microwave-cavity electromagnetic fields
本文讨论了磁偶极振荡与微波谐振器相结合的问题。铁氧体谐振器中磁偶极或静磁（MS）振荡的能量密度不是能量的电磁波密度，也不是交换能量密度。这一事实揭示了几何效应的非常特殊的行为。与其他几何形状相比，薄膜铁氧体圆盘谐振器表现出非常独特的MS振荡与腔体电磁场的相互作用。铁氧体平板中的MS模的特征在于能级的完整离散谱。薄膜铁氧体圆盘中的阶梯形退磁能可以表现为电磁辐射的显著共振吸收。我们的实验表明，环境可能会导致磁振荡的退相干。另一个值得注意的事实是铁氧体圆盘谐振器中本征电矩振荡的实验证据。
Electric self inductance of quasi-2D magnetic-dipolar-mode ferrite disks
绕回路流动的电流产生磁场，从而产生通过回路的磁通量。磁通量与电流之比称为（磁）自感。磁流绕着一个回路流动，产生一个电场，从而产生一个通过回路的电通量，这是否存在双重情形？根据经典电动力学定律，这个问题的答案应该是否定的。然而，准二维铁氧体圆盘中磁偶极模的特殊谱性质表明，存在双值函数环磁流，它可以产生本征电场，从而产生本征电通量。在这种情况下，人们可以明确地引入电自感的概念，即电通量与磁流之比。本文通过实验证明了磁偶极模铁氧体圆片中存在本征电通量。这些磁通量对邻接铁氧体盘的材料的介电常数参数非常敏感。介电常数高于空气的铁氧体盘上方的介电样品将电场限制在铁氧体外部，从而改变环路磁电流，从而改变磁偶极模式振荡频谱。
Handedness of magnetic-dipolar modes in ferrite disks
对于铁氧体中的磁偶极模式，螺旋坐标系中的磁通量密度的分量取决于回转矢量的取向和节距的符号。给出了铁氧体圆盘中静磁势波函数的四种螺旋谐波。由于反射对称性破缺，在反射点中发生某些类型的螺旋谐波之间的耦合。反射特征导致两种类型的共振的展示：“右”和“左”共振。对于放置在均匀切向RF磁场中的铁氧体盘，这些谐振变得耦合。当铁氧体颗粒置于均匀切向RF电场中时，还观察到具有对称取向的线性表面电极的铁氧体盘的这种谐振耦合。在圆柱坐标系中，用旋量波函数描述铁氧体圆盘中磁偶极模的旋向性。
Time scales in the thermal dynamics of magnetic dipolar clusters
热活性结构的集体行为提供了关于涌现自由度和决定各种系统低能态的物理机制的线索。在这里，热激活动力学的磁偶极子在正方形格片建模布朗振荡器与热浴接触。一组相互作用的x-y偶极子的朗之万方程的解决方案允许识别的时间尺度和相关长度，揭示了如何相互作用，温度，阻尼和惯性可能会确定人工偶极系统中的边缘和体磁mesospins的频率模式。
Silicon quantum computation based on magnetic dipolar coupling
提出了一种偶极门替代基于交换门的凯恩量子计算机，其中量子比特是硅中浅V族施主的电子自旋。剩余交换耦合被视为适合于量子纠错的门误差，去除了对所有基于硅交换的实现的施主定位特性的严格要求[B. Koiller等人，物理修订版信函88，027903（2002）]。与常见的推测相反，这样的方案是可扩展的，即使它是基于长距离偶极量子位间耦合，也没有门控时间的开销。
Effect of dipolar interactions and DC magnetic field on the specific absorption rate of an array of magnetic nanoparticles
我们在磁热疗的背景下解决粒子间偶极相互作用的问题。更确切地说，这里处理的主要问题是与偶极相互作用增强或降低比吸收率的条件有关。为此，我们提出了一个理论的AC磁化率的计算，从而特定的吸收率，为一个单分散的二维组装的纳米粒子与取向各向异性，在直流磁场的存在下，除了AC磁场。我们还研究了偶极相互作用和直流场之间的竞争，无论是在横向和纵向配置。在这两种情况下，我们发现，特定的吸收率有一个最大值在一些关键的直流电场，这取决于粒子间的分离。在纵向装置中，这个临界场完全落在实验范围内。
Finite lattice size effect in the ground state phase diagram of quasi-two-dimensional magnetic dipolar dots array with perpendicular anisotropy
在有限尺寸框架下，利用Landau-Lifshift-Gilbert经典自旋动力学方法研究了具有垂直各向异性偶极相互作用的一般图案化磁结构的原型哈密顿量.讨论了对基态相图的修正，着重讨论了有限晶格尺寸效应导致面内相的基态连续简并消失的问题。晶格尺寸增加后的自旋控制的基态演化提供了一个关键的洞察系统过渡到无限的极端。
Internal dipolar field and soft magnons in periodic nanocomposite magnets
我们研究了交换耦合硬（SmCo $_5$）和软（FeCo）相的三维纳米复合磁体中的自旋波激发。偶极相互作用将自旋波能量分裂成自旋波流形的上分支和下分支。当软相的量增加时，低位自旋激发的能量由于两个原因而显著软化：（i）锁定在软相区中的低位模，其自旋波隙在${\bf k}= 0$处，其比例近似与软相的各向异性常数成比例，以及（ii）来自在硬相形成的磁荷的内部偶极场。具有平行于磁化的法线的软边界使自旋波流形向较低能量移动。随着添加更多的软相，自旋波隙关闭，并且系统移动到另一个基态，其特征在于硬相和软相的自旋之间的磁化失配。
Realization of random-field dipolar Ising ferromagnetism in a molecular magnet
分子磁体Mn $_{12}$ -乙酸盐的单晶的纵向磁化率服从居里-外斯定律，表明由于偶极相互作用而转变为铁磁相。随着横向于易磁化轴施加的磁场的增加，转变温度比平均场论预测的要快得多地下降到T=0的量子临界点。我们的研究结果是一致的一个有效的哈密顿量的随机场伊辛铁磁体在横向场，其中的随机性是由施加到Mn $_{12}$ -醋酸盐晶体，已知有一个固有的分布的局部倾斜的磁易轴的外场诱导。
Effects of the dipolar interaction on the equilibrium morphologies of a single supramolecular magnetic filament in bulk
我们研究了三维体系中单个超分子磁丝的平衡形态随磁偶极相互作用有效强度的变化。研究是通过朗之万动力学模拟与珠弹簧链模型的自由旋转偶极子。我们证明了三个结构制度的存在作为偶极耦合参数的值增加：线圈压缩制度，线圈膨胀制度和封闭的链制度，在该制度中的结构逐渐倾向于一个理想的环配置。我们讨论了每个政权的管理效果，开放和封闭的形态之间的结构过渡，以及为什么我们没有看到多回路配置，已观察到在二维系统在类似的条件下的原因。
Forming and confining of dipolar excitons by quantizing magnetic fields
我们发现，一个磁场垂直于AlGaAs/GaAs耦合量子阱有效地陷阱偶极激子，并导致激子的形成和限制在照明区域的稳定。由此，偶极激子的密度被显著地增强至$\sim 10^{11} cm^{-2}$。利用朗道能级谱研究了受照区的过剩空穴密度。取决于激发功率和施加的电场，空穴密度可以在高达$\sim 2.5$ $10^{11} cm^{-2}$的一个数量级上被调谐-该值与调制掺杂结构中的典型载流子密度相当。
Magnetoelastic Waves in Ferromagnetic Thin Films Mediated by Dipolar Interactions
研究铁磁薄膜中由磁偶极相互作用介导的磁弹性耦合，发展包含弹性变形下麦克斯韦方程导出的偶极场的理论描述，预测静磁波与兰姆波的杂化，并在钇铁石榴石薄膜中计算得到色散关系的反交叉及0.1至数MHz的杂化间隙。
Topological magnetic dipolar interaction and non-local electric magnetization control in topological insulator heterostructures
在拓扑绝缘体中预测的磁电效应使得结合磁性材料和这种绝缘体的异质结构成为自旋电子学应用的有希望的候选者。在这里，我们从理论上考虑的设置，表现出两个良好分离的界面之间的拓扑绝缘体和铁磁绝缘体。我们发现，有一个拓扑磁偶极-偶极相互作用源于长程库仑相互作用。我们解析推导出在两个接口的磁化动力学，并讨论如何可以应用到非本地的远程耦合诱导形成的磁性纹理在一个接口通过适当的门控其他接口。
Long-range ferromagnetic dipolar ordering of high-spin molecular clusters
我们报告的第一个例子过渡到远程磁秩序在一个纯粹的偶极相互作用的分子磁体。对于磁性团簇化合物Mn 6 O 4 Br 4（Et 2dbm）6，每个团簇的总自旋S=12所经历的各向异性是如此之小，以至于自旋-晶格弛豫保持快速下降到最低温度，从而使偶极有序在Tc = 0.16 K的实验时间内发生。在高磁场中，弛豫速率急剧降低，揭示了核自旋晶格弛豫与电子自旋晶格弛豫之间的相互作用。
Magnetic-Torque Enhanced by Tunable Dipolar interactions
我们利用金刚石中氮空位（NV）中心自旋之间的可调偶极相互作用来旋转金刚石晶体。具体来说，我们采用交叉弛豫之间的电子自旋的NV中心对被困的金刚石，以提高各向异性NV顺磁性，从而增加相关的自旋扭矩。我们的观察打开了一条道路，使用机械振荡器检测顺磁缺陷，缺乏光学跃迁，调查角动量守恒的自旋弛豫过程和冷却机械振荡器的运动的新手段。
Non-Uniform Hysteresis in Small Clusters of Magnetic Nanoparticles
利用第一性原理计算和动力学蒙特卡罗模拟，我们研究了k磁性纳米颗粒（MNP）或k-聚体微团簇中的局部和平均磁滞现象。我们还分析了局部偶极场作为外部磁场的函数作用于组成纳米颗粒的变化。偶极相互作用促进了这种团簇的链状排列。无论团簇的大小，局部滞后响应强烈依赖于相应的偶极场作用于纳米粒子。在小的k聚体中，作为纳米颗粒位置的函数，局部滞后有很大的变化。另一方面，除了边界处的MNP之外，对于较大的k聚体，局部滞后更均匀。在超顺磁性纳米颗粒和弱偶极相互作用的情况下，局部磁滞回线面积Ai是最小的，并且弱地依赖于k聚体尺寸。而对于铁磁核，即使对于弱相互作用的MNP，Ai也相当大。发现Ai的值与作用在纳米颗粒上的偶极场成正比。偶极相互作用和k-mer尺寸也增强了磁性和剩磁。Ai总是随着杂波大小和偶极相互作用强度而增加。类似地，平均滞后回线面积A也强烈地依赖于k-链节尺寸、颗粒尺寸和偶极相互作用强度。A和Ai总是随着k-链节尺寸和偶极相互作用强度的增加而增加。有趣的是，当k>=20时，A的值饱和，并且无论颗粒大小如何，都存在相当大的偶极相互作用。我们相信，目前的工作将有助于理解的复杂作用，偶极相互作用的滞后和组织结构的MNP和它们的使用在药物输送和热疗应用。
Micromagnetic Study of the Dipolar-Exchange Spin Waves in Antiferromagnetic Thin Films
该研究通过微磁学方法探究反铁磁薄膜中偶极耦合对自旋波色散的影响，揭示了不同奈耳矢量取向与波矢相对关系下的色散支分组、偏振特性及杂化规律，完善了反铁磁自旋波的理论认知。
Switching magnetic texture via in-plane magnetic field in noncentrosymmetric dipolar magnets: From skyrmions to antiskyrmions and nontopological magnetic bubbles
理论研究了非中心对称偶极磁体中面内磁场诱导的磁拓扑切换，通过微磁学模拟实现了反斯格明子、椭圆斯格明子与非拓扑磁泡间的确定性转换，并阐明了其物理机制。
Designing hysteresis with dipolar chains
对外场具有滞后响应的材料在现代信息存储和处理技术中是必不可少的。几种天然和人工材料的磁化曲线先前已经被测量和解释的尼尔模型，Preisach唯象模型，创建，传播和湮灭的拓扑缺陷，或通过共振量子隧穿的磁化在单分子磁体。然而，缺少一种设计材料磁响应的简单方法。在这里，我们提出并实验实现了一个基本的方法来工程磁滞回线的超材料建立了偶极链。我们表明，通过调整系统的相互作用和几何形状，我们可以诱导磁响应有或没有剩磁。我们的研究结果铺平了道路，在各种物理系统，如偶极冷原子，铁电体，或人工磁晶格，等等的滞后响应的合理设计。
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