Нелинейные взаимодействия кристаллов молекулярных магнитов с резонансными электромагнитными полями

• Автор: Швецов, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 122 с. : ил.

Содержание
Введение

1 Глава 1. Обзор литературы

1.1 Кристаллы молекулярных магнитов. Строение и магнитокристаллографическая анизотропия
1.2 Релаксация и квантовое туннелирование намагниченности в кристаллах молекулярных магнитов

1.3 Взаимодействие с фононами

2 Глава 2. Электромагнитная индуцированная прозрачность в кристаллах

молекулярных магнитов

2.1 Постановка задачи

2.2 Восприимчивость на частоте пробного поля

2.3 Электромагнитная индуцированная прозрачность в идеальном кристалле

2.4 Влияние разброса параметров молекул на ЭИП
2.5 Электромагнитная индуцированная прозрачность магнитных молекул в поле двухчастотной накачки
2.6 Выводы по второй главе
3 Глава 3. Распространение акустической волны в кристаллах молекулярных
магнитов в присутствии сильного резонансного электромагнитного поля
3.1 Постановка задачи
3.2 Появление окна прозрачности для акустического сигнала
3.3 Распространение акустической волны
3.4 Численные расчеты
3.5 Выводы по третьей главе
4 Глава 4. Сверхизлучение кристалла молекулярных магнитов в присутствии
сильного переменного магнитного поля
4.1 Введение

4.2 Энергетический спектр магнитных молекул в присутствии резонансного электромагнитного поля. Взаимодействие магнитных молекул с
полем излучения
4.3 Кинетика сверхизлучения
4.4 Численные расчеты и оценки
4.5 Выводы по четвертой главе
5 Глава 5. Динамика намагничивания кристаллов молекулярных магнитов
циркулярно-поляризованной электромагнитной волной миллиметрового диапазона
5.1 Приближение единого времени релаксации, 712=12 + И/21
5.2 Случай точного резонанса, Д
5.3 Численные оценки
5.4 Выводы по пятой главе
6 Заключение
7 Приложения
7.1 Приложение
7.2 Приложение
7.3 Приложение
8 Библиография
9 Список работ автора по теме диссертации

Список сокращений и основных обозначений
ЭИП - электромагнитная индуцированная прозрачность, ЭПР - электронный парамагнитный резонанс,
3 - обменный интеграл,
5 - спин молекулы,
Б - константа анизотропии, т - время релаксации, дв - магнетон Бора, д - фактор Ланде, ф - скорость звука, р - плотность,
Ь, - постоянная Планка, кв - постоянная Больцмана,
1 - продольное время релаксации,
Тг - поперечное время релаксации,
X - магнитная восприимчивость, тс - время сверхизлучения,
I - интенсивность излучения, ср - фаза.

1.3. Взаимодействие с фононами
Понимание спин-решеточных взаимодействий имеет фундаментальную важность для приложений магнитных явлений, таких как магнитная релаксация, магнитный резонанс и декогерентность. Микроскопический расчет гамильтониана магнитной молекулы труден, но можно использовать и другие подходы и стартовать с феноменологического выражения, содержащего все разрешенные симметрией кристалла члены.
Наиболее общий вид гамильтониана взаимодействия частицы со спином 5 с нолем деформации, квадратичного по спиновым переменным, в линейном приближении по компонентам тензора деформации ет5 [23, 24]:
Здесь и - вектор смещения, - некоторый тензор, характеризующий
спин-фононное взаимодействие. Наличие той или иной локальной симметрии уменьшает число независимых компонент С-тензора. Например, для тетрагональной симметрии гамильтониан спин-фононного взаимодействия имеет
фигурные скобки обозначают антикоммутатор. Тем не менее, это выражение описывает спин-фононное взаимодействие, которое учитывает деформации молекул, но не учитывав!' члены, происходящие из-за вращений молекул без искажений внутренней структуры магнитного остова молекулы. Если учесть эти члены (которые допускает тетрагональная симметрия), то к (36) следует добавить
В (36) и (37) 01,52» Зз, 34 - константы.
Выражения (36) и (37) могут быть использованы для описания взаимодействия молекул, обладающих тетрагональной симметрией, с фононами и аку-
(34)
(35)
вид [22, 23, 25]:
(36)
зр-рк ~~ 24
(37)
(38)