Substitutional Doping of Symmetrical Small Fullerene Dimers
磁性碳纳米结构由于其优异的磁性在自旋电子学领域具有潜在的应用价值。对称大小的小富勒烯二聚体取代掺杂氮（富电子）和硼（缺电子）原子，以可视化对它们的磁性的影响。相互作用能表明，所得的二聚体结构是积极有利的，因此可以通过实验形成。N和B取代C原子后，二聚体的总磁矩发生了显著的变化，其数量级为0.5 μ B，态密度也发生了变化.自旋上和自旋下电子态的HOMO-LUMO能隙具有有限的能量差，这证实了它们的磁性行为，而对于非磁性掺杂的二聚体，自旋上和自旋下电子态的HOMO-LUMO能隙是简并的。光学性质表明，该二聚体具有光半导体性质，可用于光电子器件。这些二聚体中的诱导磁性使它们成为迷人的纳米碳磁性材料。
2020-06-04 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Interaction Effects on the Magneto-optical Response of Magnetoplasmonic Dimers
从理论上研究了偶极-偶极相互作用对磁等离子体二聚体磁光性质的影响。二聚体的金属组分的特定等离子体与磁等离子体性质以及它们在二聚体内的特定位置对这些性质的确定起着至关重要的作用。我们发现，它是可能的，以产生一个诱导的MO活动在一个纯粹的等离子体成分，甚至大于MO的一个，因此占主导地位的整体MO光谱依赖的系统。对于特定的光谱区域，这些组分的充分堆叠可以允许在具有减少量的MO金属的系统中获得更大的MO活性，因此具有更低的光学损耗。理论结果进行了对比，并与选定的结构的实验证实。
2014-04-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Phase transition between quantum and classical regimes for the escape rate of dimeric molecular nanomagnets in a staggered magnetic field
本文研究了在交错磁场和易磁化$z$轴各向异性中，铁磁或反铁磁耦合的单分子磁体交换耦合二聚体的逃逸率的相变.该体系的哈密顿量已被用于研究分子二聚体纳米磁体[Mn $_4$ ] $_2$。我们将单分子磁自旋问题映射到量子力学粒子的方法推广到二聚分子纳米磁体。该问题被映射到一个单粒子量子力学哈密顿的相对坐标和坐标相关的约化质量。它示出的外部交错的磁场的存在下创建一个相边界分离的第一从第二阶过渡。用R. Tiron，$\textit{et al}$，\prl { \bf 91}，227203（2003），和S. Hill，$\textit{et al}$ science { \bf 302}，1015（2003）为了拟合[Mn $_{4}$ ] $_2$二聚体的实验数据，我们发现相边界处的临界温度为$T^{(c)}_0 =0.29K$。因此，当温度高于$T^{(c)}_0$时，应发生热激活转变。
2014-07-02 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Quantum Entangled-Probe Scattering Theory
我们开发了一个纠缠探针散射理论，包括量子检测，扩展了标准散射方法的范围。我们认为，这些探针可能是革命性的研究纠缠物质，如强关联系统的非常规阶段。我们的介绍集中在一个中子束探针，是模式纠缠的自旋和路径是实验实现的[1]，虽然类似的想法也适用于光子探针。我们推广了传统的van Hove理论[2]，其中响应被写为两点关联函数的适当组合。调整探针的纠缠长度，使我们能够通过分析微分截面中的干涉图案来询问感兴趣的空间尺度。值得注意的是，对于自旋二聚体目标，我们发现，如果目标状态未纠缠，则观察到的典型杨氏干涉图案在该状态变得最大纠缠时被量子擦除。
2021-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el nucl-th
Theoretical Studies of Dimeric Exchange-Coupled Single-Molecule Magnets
研究了一个既考虑反对称项又考虑高阶相互作用项的分子二聚体模型。我们主要关注感兴趣的理论量子特性。我们数值对角化系统，并研究不同的现象，其中包括基态能量分裂，磁化步骤，肖特基异常，扭矩振荡，和磁热效应的振荡。事实上，我们表明，这些相互作用可以外来影响这些现象，这应该是感兴趣的。
2015-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Heisenberg Dimer Single Molecule Magnets in a Strong Magnetic Field
计算了由等自旋$S=1/2$和5/2二聚体组成的单晶、单分子磁体的静态和动态性质。每个二聚体中的自旋通过海森堡交换相互作用彼此相互作用，并通过塞曼相互作用与磁感应${\bf B}$相互作用，并且二聚体间的相互作用可以忽略不计。对于反铁磁耦合，静态磁化强度和比热表现出有趣的低温$T$和强${\bf B}$量子效应。我们计算了任意$T, {\bf B}$的时间自相关函数${\cal C}_{11}(t)$的实部的傅里叶变换的频谱，并将我们的结果与经典自旋的结果进行了比较。我们还计算了任意$T, {\bf B}$的非弹性中子磁动力学结构因子$S({\bf q},ω)$。
2002-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Influence of antisymmetric exchange interaction on quantum tunneling of magnetization in a dimeric molecular magnet Mn6
我们目前的单分子磁体Mn 6的磁化测量，揭示了各种隧道跃迁与巨自旋描述不一致。我们提出了一个二聚体模型的分子与两个耦合的自旋S=6，其中包括晶体场各向异性，对称海森堡交换相互作用，反对称Dzyaloshinskiii-Moriya交换相互作用。我们表明，这种简化的分子模型解释了实验观察到的隧道跃迁和自旋之间的反对称交换相互作用引起属于不同的自旋多重态之间的隧穿过程。
2008-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunneling anisotropic magnetoresistance of Pb and Bi adatoms and dimers on Mn/W(110): A first-principles study
我们发现，铅和铋吸附原子和二聚体有一个大的隧道各向异性磁电阻（TAMR）的高达60%的磁性过渡金属表面吸附时，由于强的自旋轨道耦合和杂化的6p轨道与3d态的磁性层。本文用密度泛函理论研究了Pb和Bi吸附原子及二聚体吸附在W（110）表面Mn单分子膜上的TAMR效应。该表面表现出非共线的摆线自旋螺旋基态，相邻自旋之间的角度为173 $^\circ$，这允许准连续地旋转吸附原子或二聚体的自旋量子化轴，并且非常适合于使用扫描隧道显微镜（STM）探索TAMR的角度依赖性。我们发现Pb和Bi吸附原子和二聚体的感生磁矩很小，但局域态密度（LDOS）的自旋极化仍然很大。由真空LDOS各向异性得到的吸附原子的TAMR高达50- 60%.对于二聚体的TAMR敏感地依赖于相对于表面的结晶方向的二聚体取向，由于与Mn表面原子和自旋轨道耦合诱导混合的对称性的吸附原子之间的键的形成。沿着Mn单层的自旋螺旋方向取向的二聚体显示出最大的60%的TAMR，这是由于二聚体和Mn层的混合6p-3d态
2019-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoelastic control of quantum correlations and field sensitivity in a spin-1/2 Heisenberg dimer
Federal University of Lavras（拉夫拉斯联邦大学）
本研究针对交换相互作用随二聚体位移变化的自旋-1/2海森堡二聚体，结合自旋严格处理与振动简谐描述，揭示磁弹性耦合可调控量子关联与磁场灵敏度，明确了耦合自旋二聚体中相关物理量的直接联系。
2026-08-04 cond-mat.mes-hall
On the geometric and magnetic properties of the monomer, dimer and trimer of NiFe2O4
本文采用密度泛函理论计算和讨论了NiFe_2 O_4的单体、二聚体和三聚体的几何和磁性。计算在UDFT/B3 LYP水平上进行，采用LANL 2DZ有效赝势。将给出Mulliken自旋密度和自旋极化的结果。最后考虑了系统态密度的结果。
2018-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic behavior of a spin-1 dimer: model system for homodinuclear nickel (II) complexes
本文分析了自旋为1的海森堡二聚体在零和非零纵向磁场中单轴单离子各向异性和XXZ交换各向异性的磁行为。一套完整的本征函数和本征值的总哈密顿量的吉布斯自由能，纵向磁化强度，纵向和横向磁化率的精确解析表达式。所得理论结果与[Ni_2（Medpt）_2（ox）（H_2 O）_2]（ClO_4）_2·2 H_2 O（Medpt =甲基-双（3-氨基丙基）胺）的相关实验数据进行了比较。
2006-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Engineering elliptical spin-excitations by complex anisotropy fields in Fe adatoms and dimers on Cu(111)
利用含时密度泛函理论研究了自旋轨道耦合作用下Fe原子和二聚体在Cu（111）金属表面的吸附动力学.的\textit{ab initio}的结果提供了材料相关的参数，可用于半经典的方法，这是用于有见地的解释的激发模式。通过操纵周围的磁性元件，我们表明，椭圆进动运动可能会引起通过修改的磁各向异性能量。我们还演示了如何实现不同种类的自旋进动，考虑到磁各向异性能量的对称性，铁或反铁磁性质的杂质之间的交换耦合，和磁阻尼的强度。特别是，二聚体的正常模式取决于初始的磁性配置，从铁磁亚稳态到反铁磁基态急剧变化。通过考虑到他们的共振频率的阻尼的影响，我们发现，一个重要的贡献出现强双轴系统，特别是反铁磁二聚体与大交换耦合。与直觉相反，我们的结果表明，磁阻尼通过降低系统的零点能来影响量子涨落。
2017-10-02 cond-mat.mes-hall
Prediction of huge magnetic anisotropies of transition-metal dimer-benzene complexes
基于精确的密度泛函理论（DFT）计算，我们系统地研究了3d-和4d-过渡金属二聚苯配合物（TM 2Bz，TM = Fe，Co，Ni，Ru，Rh，Pd; Bz = C6 H6）的基态结构和自旋、轨道磁性，包括磁各向异性能（MAE）.选择这些系统来模拟TM-二聚体在石墨烯或石墨上的吸附。我们发现，Fe 2，Co 2，Ni 2，和Ru 2喜欢垂直吸附模式以上的苯分子的中心，而Rh 2和Pd 2吸附平行于苯平面。Co 2 Bz的基态（二聚体吸附能约为1 eV）与其他可能的结构和自旋态很好地分离。结合从头计算量子化学计算得到的类似结果，这意味着可能存在具有C6 v对称性的稳定的Co2 Bz络合物。与碳环的化学键合不破坏钴二聚体的磁性状态和特征能级图。包括自旋-轨道耦合的计算表明，巨大的MAE的自由Co二聚体是保留在Co2 Bz结构。这种结构的预测的MAE比迄今已知的其他磁性分子的MAE大得多，使其成为高密度磁纪录的一个有趣的候选者。在所有其他研究的配合物中，只有Ru 2Bz显示出强MAE应用的潜力，但它不如Co2 Bz稳定。配合物的电子结构进行了分析，其MAE的大小解释微扰理论。
2010-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamics of a magnetic dimer with exchange, dipolar and Dzyalozhinski-Moriya interaction
我们研究了由两个磁矩通过交换、偶极-偶极或Dzyalozhinski-Moriya相互作用耦合而成的磁系统的动力学。我们比较的开关机制和开关速率所引起的三个耦合。对于每个耦合和每个配置的两个各向异性轴，我们描述的开关模式，并使用Langer的动力学理论，我们提供（半）解析表达式的开关速率。然后，我们比较了三个相互作用方面的效率，在逆转的净磁矩的二聚体。我们还研究了能量势垒如何随耦合而变化。对于偶极-偶极相互作用，我们发现，能垒可能增加或减少的耦合取决于后者是弱还是强。最后，在比较各种切换率，我们发现，偶极-偶极耦合导致最慢的磁性二聚体，至于其净磁矩的切换而言。
2011-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pressure dependence of the exchange interaction in the dimeric single-molecule magnet [Mn4O3Cl4(O2CEt)3(py)3]2 from inelastic neutron scattering
用中子非弹性散射方法研究了单分子磁体（Mn_4）_2的低激发态随流体静压的变化。描述每个Mn4亚单元的各向异性参数D和B04基本上与压力无关，而两个Mn4亚单元之间的反铁磁交换耦合J强烈依赖于压力，在17 kbar时增加了42%。额外的压力依赖性粉末X射线测量允许的结果的结构解释。
2006-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Local spin anisotropy effects upon the magnetization and specific heat of dimer single molecule magnets
提出了一个等自旋$s_1$二聚体单分子磁体的精确可解模型。每个二聚体内的自旋通过海森堡和最一般的二次全局和局部（单离子）各向异性自旋相互作用以及磁感应${\bf B}$相互作用。对于反铁磁耦合和$s_1>1/2$，低温$T$磁化${\bm M}({\bm B})$表现出普适高度和中点斜率的$2s_1$阶跃，其$s$阶跃发生在非普适水平交叉磁感应强度$B_{s,s_1}^{\rm lc}(θ,ϕ)$处，其中$θ,ϕ$定义了${\bm B}$的方向。在这些$B_{s,s_1}^{\rm lc}(θ,ϕ)$值下，比热$C_V$与$T\to0$一样显示为零，这些值与$T\to0$一样被通用峰对包围。非通用的$B_{s,s_1}^{\rm lc}(θ,ϕ)$值导致丰富多样的磁化平台行为，其结构和各向异性取决于各种全局和局部各向异性自旋相互作用能。我们精确求解了$s_1=1/2$、1和5/2的模型，并在低$T$下给出了这些情况下的${\bm M}({\bm B})$和$C_V({\bm B})$曲线。对于弱各向异性二聚体，在任意$s_1$下的${\bm M}({\bm B})$和$C_V({\bm B})$的相当简单的解析公式精确地拟合在足够低的$T$或大的$B$下的精确解。推导了四个独立各向异性能中精确到二阶的$B_{s,s_1}^{\rm lc}(θ,ϕ)$表达式。我们的研究结果进行了讨论…
2005-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Electric field induced thermal Hall effect of triplons in the quantum dimer magnets $X$CuCl$_{3}$ ($X =$ Tl, K)
本文提出在量子二聚体磁体 $X$CuCl$_{3}$ 中，电场通过诱导二聚体内 DM 相互作用产生热霍尔效应，且该效应可通过电场调控。
2024-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Direct signatures of $d$-level hybridization and dimerization in magnetic adatom chains on a superconductor
Freie Universität Berlin（柏林自由大学）；Christian-Albrechts-Universität zu Kiel（基尔大学）；Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器）
研究铁原子链在超导体上的相互作用，揭示d级混合和二元结构对自旋态的影响，提出通过工程交替跃迁幅实现拓扑系统的方法。
2025-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fano Mechanism of the Giant Magnetoresistance Formation in a Spin Nanostructure
结果表明，当电子通过含有自旋二聚体的纳米结构进行量子输运时，电子和二聚体自旋之间的s-f交换相互作用引起的自旋翻转过程导致Fano共振效应.外加磁场消除了二聚体上三重态的简并，改变了Fano共振和反共振的实现条件，诱导了新的Fano共振和反共振。这导致透射率的能量依赖性出现尖峰和谷。这些效应强烈地改变了自旋二聚体结构在磁场中的电流-电压特性，形成巨磁电阻。
2011-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Spin anisotropy effects in dimer single molecule magnets
我们提出了一个等自旋$s_1$二聚体单分子磁体模型。每个二聚体内的自旋通过海森堡和最一般的四个二次各向异性自旋相互作用的集合相互作用，具有各自的强度$J$和$\{J_j\}$，以及磁感应强度${\bf B}$。我们精确地求解了$s_1=1/2, 1, 5/2$模型，并针对反铁磁海森堡耦合（$J<0$），给出了低$T$时的${\bf M}({\bf B})$曲线。还提供了$s_1=1/2$的低- $T$ $C_V({\bf B})$曲线和$s_1=1$的电子顺磁磁化率$χ({\bf B},ω)$。对于弱各向异性相互作用，我们采用微扰处理，并表明，Hartree和扩展Hartree近似导致可靠的分析结果，在低$T$和大$B$这些数量和非弹性中子散射截面$S({\bf B}, {\bf q},ω)$。我们的研究结果进行了讨论与现有的${\bf M}({\bf B})$实验$s_1=5/2$ Fe $_2$二聚体单分子磁体，并建议其中之一包含大量的单离子各向异性，没有任何相当大的全球自旋各向异性。我们敦促进一步的实验上述类型的Fe $_2$单晶和一些$s_=9/2$ [Mn $_4$ ] $_2$二聚体，以阐明各种微观相互作用的精确值。
2006-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
