論文の概要: Fourth-order quantum master equations reveal that spin-phonon decoherence undercuts long magnetization relaxation times in single-molecule magnets

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.20716v1
• Date: Mon, 28 Jul 2025 11:13:33 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-29 16:23:58.089182
• Title: Fourth-order quantum master equations reveal that spin-phonon decoherence undercuts long magnetization relaxation times in single-molecule magnets
• Title（参考訳）: 4階量子マスター方程式は、スピンフォノンデコヒーレンスが単一分子磁石における長い磁化緩和時間を減弱することを示した
• Authors: Alessandro Lunghi,
• Abstract要約: 我々は、コヒーレンス項を考慮に入れた4階量子マスター方程式を数値的に実装し、スピンダイナミクスに対する最大2フォノン過程の完全な効果を記述する。 強軸磁気異方性は77Kに近づく数秒間に緩やかな磁気緩和を確実にするが, クラマースダブレットの重畳は, 新規な2フォノン純脱落機構により10ns以下でコヒーレントであることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 55.2480439325792
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Spin-phonon interaction is known to drive magnetic relaxation in solid-state systems, but little evidence is available on how it affects coherence time. Here we extend fourth-order quantum master equations to account for coherence terms and describe the full effect of up to two-phonon processes on spin dynamics. We numerically implement this method fully ab initio for a single-molecule magnet with large magnetization blocking temperature and show that while strong axial magnetic anisotropy ensures slow magnetic relaxation approaching seconds at 77 K, the superposition of Kramers doublets is coherent for less than 10 ns due to a novel two-phonon pure dephasing mechanism.
• Abstract（参考訳）: スピンフォノン相互作用は固体系の磁気緩和を促進することが知られているが、コヒーレンス時間にどのように影響するかの証拠はほとんどない。 ここでは、コヒーレンス項を考慮に入れた4階量子マスター方程式を拡張し、スピンダイナミクスに対する最大2フォノン過程の完全な効果を記述する。 本研究では, 磁化遮断温度が大きい単分子磁石において, 強軸磁気異方性により, 77K秒間近づきの緩やかな磁気緩和が保証される一方, クラマースダブレットの重ね合わせは, 新規な2フォノン純脱落機構により10ns以下でコヒーレントであることを示す。

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