論文の概要: Quantum Entanglement Generation in the Heterometallic Ni$^\text{2+}_4$Gd$_4^\text{3+}$ Complexes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.20311v1
- Date: Wed, 26 Mar 2025 08:20:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-27 13:19:54.407201
- Title: Quantum Entanglement Generation in the Heterometallic Ni$^\text{2+}_4$Gd$_4^\text{3+}$ Complexes
- Title（参考訳）: ヘテロ金属Ni$^\text{2+}_4$Gd$_4^\text{3+}$錯体における量子エンタングル生成
- Authors: Hamid Arian Zad, Michal Jaščur, Nerses Ananikian,
- Abstract要約: 外部磁場下でのNi$text2+_4$Gd$_4text3+$と表される錯体中の四部および二部量子絡みについて検討する。
量子エンタングルメント尺度としてネガティビティを用いて, テトラパルタイトおよびバイパルタイトエンタングルメントに対する単一イオン異方性と磁場の影響を解析した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: We investigate tetrapartite and bipartite quantum entanglement in octanuclear heterometallic $3d/4f$ complexes denoted as Ni$^\text{2+}_4$Gd$_4^\text{3+}$ under an external magnetic field using exact diagonalization. These molecular magnets that can be effectively characterized by Heisenberg spin models, consist of two Ni$^\text{2+}_2$Gd$_2^\text{3+}$ cubane subunits bridged by acetate and hydroxide ligands. We detect that their magnetization exhibits intermediate plateaus at low temperatures, reflecting distinct ground states characteristic of Gd-containing compounds. Using negativity as a quantum entanglement measure, we analyze the effects of single-ion anisotropy and magnetic field on tetrapartite and bipartite entanglements in two families of Ni$^\text{2+}_4$Gd$_4^\text{3+}$ complexes: $\boldsymbol{(1)}$ without and $\boldsymbol{(2)}$ with anisotropy. Complex $\boldsymbol{(1)}$ exhibits strong tetrapartite entanglement, persisting up to $T \approx 2.5$ K and $B \approx 4.0$ T, but considerably weak bipartite entanglement between Ni$\cdots$Ni and Ni$\cdots$Gd links. Conversely, complex $\boldsymbol{(2)}$ shows strong bipartite entanglements but negligible tetrapartite entanglement negativity. These findings highlight the critical role of single-ion anisotropy in generating and shaping entanglement properties in heterometallic Ni$^\text{2+}_4$Gd$_4^\text{3+}$ complexes.
- Abstract（参考訳）: 正対角化法により,Ni$^\text{2+}_4$Gd$_4^\text{3+}$と表されるオクタ核ヘテロメタル3d/4f$錯体の四分極および二分極量子絡みについて検討した。
ハイゼンベルクスピンモデルによって効果的に特徴づけられるこれらの分子磁石は、2つのNi$^\text{2+}_2$Gd$_2^\text{3+}$キュバンサブユニットを酢酸と水酸化物の配位子で架橋して構成する。
それらの磁化は,Gd含有化合物の異なる基底状態を反映して,低温で中間平原を呈することを検出する。
Ni$^\text{2+}_4$Gd$_4^\text{3+}$ Complex: $\boldsymbol{(1)}$ without and $\boldsymbol{(2)}$ with anisotropy。
複素 $\boldsymbol{(1)}$ は強い四角形の絡み合いを示し、$T \approx 2.5$ K と $B \approx 4.0$ T まで持続するが、Ni$\cdots$Ni と Ni$\cdots$Gd の絡み合いはかなり弱い。
逆に、複素 $\boldsymbol{(2)}$ は強い双分点の絡み合いを示すが、無視できる四分点の絡み合いの負性を示す。
これらの結果は, ヘテロ金属Ni$^\text{2+}_4$Gd$_4^\text{3+}$錯体の絡み合い特性の生成と形成における単一イオン異方性の重要性を浮き彫りにしている。
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