بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله ترابرد بار الکتریکی در تک مولکول مغناطیسی که بین دو فلز نرمال قرار گرفته است، بررسی شده است. با استفاده از معادله ی نرخ، جریان الکتریکی عبوری از تکمولکول مغناطیسی را در دمای صفر،در غیاب و حضور ناهمسانگردی عرضیِ و در میدانهای مغناطیسی مختلف بدست میآوریم. در نمودار جریان الکتریکی برحسب ولتاژ مستقیم، پله هایی دیده می شود که به جزئیات طیف تکمولکول مغناطیسی در حضور و عدم حضور الکترون ورودی و گذارهای انجام شده، مرتبط است. تعداد این پله ها با حضور ناهمسانگردی عرضی در هامیلتونی تکمولکول مغناطیسی، تغییر میکند.
مقدمه
اسپینترونیک مولکولی شاخهی جدیدی از علم اسپینترونیک است که دارای مزیتهای مربوط به علوم اسپینترونیک و الکترونیک مولکولی است. در این شاخه به جای استفاده از فرومغناطیسها از تکمولکولهای مغناطیسی در اتصالات استفاده میشود که سبب رشد و توسعه تکنولوژی شده است.[1] به دلیل توانایی تکمولکولهای مغناطیسی در ذخیرهسازی و پردازش اطلاعات، بررسی ترابرد بار الکتریکی از میان اتصالات مولکولِ مغناطیسی، توجه افراد زیادی را به خود جلب کرده است.
[2] تک مولکولهای مغناطیسی خاصیتهای کوانتومی جالبی دارند که از آنها میتوان به تونلزنی مغناطییِسحالت ها، در صورت صحیح بودن اسپین و وجود ناهمسانگردی در سیستم اشاره کرد.[3] با وارد شدن الکترون اضافی به تک مولکول مغناطیسی میتوان اطلاعات کوانتومی را به آن وارد کرد و این اطلاعات را ذخیره یا پردازش نمود.[2] تکمولکولهای مغناطیسی، مولکولیهایی متشکل از فلزات مغناطیسی هستند که اطراف آن را ترکیباتی از اتمهای غیرمغناطیسی با عنوان لیگاند احاطه کردهاند. اندازهی آنها بسته به نوع لیگاند استفاده شده بین 1 تا 100 نانومتر میباشد. Mn12-ac تکمولکولی متشکل از 4 یون Mn4+ با اسپین 3/2 به سمت پایین و 8 یون Mn3+ با اسپین 2 به سمت بالا میباشد، به این صورت اسپین کلی آن برابر با 10 می شود.
اطراف هستهی مغناطیسی را لیگاندی با ترکیب عناصر کربن و هیدروژن به نام استات و اکسیژن - پل ارتباطی استات و هسته مغناطیسی - احاطه کردهاند. در یک شبکهی کریستالی برهمکنش مغناطیسی بین مولکولها به خاطر وجود لیگاندهای غیرمغناطیسی که یون های تکمولکول را از دیگر خوشه ها متمایز می سازد و با مسافتی بیشتر از آنها را از هم دور نگه میدارد، کم است. در مقابل جفتشدگی بین مولکولهای تکمولکول، درون یک خوشه به شدت قوی است که در دمای کم، سیستم میتواند به عنوان تک ماکرواسپین رفتار نماید.
