論文の概要: Insights into nature of magnetization plateaus of a nickel complex
[Ni4(CO3)2(aetpy)8](ClO4)4 from a spin-1 Heisenberg diamond cluster
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.02535v1
- Date: Tue, 6 Oct 2020 07:22:11 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-29 20:30:22.610463
- Title: Insights into nature of magnetization plateaus of a nickel complex
[Ni4(CO3)2(aetpy)8](ClO4)4 from a spin-1 Heisenberg diamond cluster
- Title（参考訳）: スピン-1ハイゼンベルクダイヤモンドクラスターからのニッケル錯体[ni4(co3)2(aetpy)8](clo4)4の磁化高原の性質に関する研究
- Authors: Katarina Karlova, Jozef Strecka, Jozef Hanis, and Masayuki Hagiwara
- Abstract要約: スピン-1ハイゼンベルクダイヤモンドクラスターの磁気特性と磁気特性について検討した。
Spin-1 ハイゼンベルクダイヤモンドクラスターは、いくつかの興味深い量子基底状態を示す。
スピン-1 ハイゼンベルクのダイヤモンドクラスターは、磁気食塩効果が増強される可能性がある。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Magnetic and magnetocaloric properties of a spin-1 Heisenberg diamond cluster
with two different coupling constants are investigated with the help of an
exact diagonalization based on the Kambe's method, which employs a local
conservation of composite spins formed by spin-1 entities located in opposite
corners of a diamond spin cluster. It is shown that the spin-1 Heisenberg
diamond cluster exhibits several intriguing quantum ground states, which are
manifested in low-temperature magnetization curves as intermediate plateaus at
1/4, 1/2 and 3/4 of the saturation magnetization. Besides, the spin-1
Heisenberg diamond cluster may also exhibit an enhanced magnetocaloric effect,
which may be relevant for a low-temperature refrigeration achieved through the
adiabatic demagnetization. It is evidenced that the spin-1 Heisenberg diamond
cluster with the antiferromagnetic coupling constants J1/kB = 41.4 K and J2/kB
= 9.2 K satisfactorily reproduces a low-temperature magnetization curve
recorded for the tetranuclear nickel complex [Ni4(CO3)2(aetpy)8](ClO4)4 (aetpy
= 2-aminoethyl-pyridine) including a size and position of intermediate plateaus
detected at 1/2 and 3/4 of the saturation magnetization. A microscopic nature
of fractional magnetization plateaus observed experimentally is clarified and
interpreted in terms of valence-bond crystal with either a single or double
valence bond. It is suggested that this frustrated magnetic molecule can
provide a prospective cryogenic coolant with the maximal isothermal entropy
change - Delta S = 10.6 J/(K.kg) in a temperature range below 2.3 K.
- Abstract（参考訳）: 2つの異なる結合定数を持つスピン-1ハイゼンベルクダイヤモンドクラスターの磁気的及び磁気カロリスティックな性質を、ダイヤモンドスピンクラスターの反対側に位置するスピン-1エンティティによって形成される複合スピンの局所保存を用いたカムベ法に基づく正確な対角化の助けを借りて研究した。
スピン-1ハイゼンベルクダイヤモンドクラスターは、飽和磁化の1/4,1/2,3/4の中間プラトーとして低温磁化曲線に現れるいくつかの興味深い量子基底状態を示す。
さらに、スピン-1ハイゼンベルクダイヤモンドクラスターは、断熱脱磁によって達成される低温冷蔵に関係のある、強化された磁気カロリック効果を示すかもしれない。
反強磁性結合定数 J1/kB = 41.4K と J2/kB = 9.2K のスピン-1ハイゼンベルクダイヤモンドクラスターは、飽和磁化の1/2および3/4で検出された中間プラトーのサイズと位置を含む四核ニッケル錯体 [Ni4(CO3)2(aetpy)8](ClO4)4(aetpy = 2-aminoethyl-pyridine) に記録された低温磁化曲線を良好に再現する。
実験的に観察された分数磁化高原の微視的性質を明らかにするとともに、単価または二重価結合を持つ原子価結合結晶を用いて解釈する。
デルタS = 10.6 J/(K.kg) の温度範囲で最大等温エントロピー変化を期待できる低温冷却剤を2.3K以下の温度範囲で得ることが示唆された。
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