Revizuirea anuală a fizicii materiei condensate
Vol. 1: 109-128 (Data publicării volumului 2010)
Publicat pentru prima dată online ca o revizuire în avans, la 27 aprilie 2010
https://doi.org/10.1146/annurev-conmatphys-070909-104053
Jonathan R. Friedman
Departamentul de Fizică, Amherst College, Amherst, Massachusetts 01002; email: [email protected]
Myriam P. Sarachik
Departamentul de Fizică, City College of New York-CUNY, New York, NY 10031; email: [email protected]
Abstract
Magneții cu o singură moleculă se încadrează în lumea mecanică cuantică și clasică, afișând multe fenomene fascinante. Acestea pot avea aplicații tehnologice importante în stocarea informațiilor și calculul cuantic. Revizuim proprietățile fizice ale a doi nanomagneti moleculari prototipici, Mn12-acetat și Fe8: Fiecare se comportă ca un obiect rigid, spin-10 și prezintă tuneluri între direcțiile în sus și în jos. Pe măsură ce temperatura este redusă, procesul de inversare a spinului evoluează de la activarea termică la tunelare cuantică pură. La temperaturi scăzute, apar avalanșe magnetice în care magnetizarea unei probe întregi se inversează rapid. Discutăm rolul important pe care îl joacă câmpurile de rupere a simetriei în conducerea tunelurilor și în producerea interferenței fazei Berry. Progresele experimentale recente indică faptul că coerența cuantică poate fi menținută la intervale de timp suficiente pentru a permite efectuarea unui număr semnificativ de operații de calcul cuantic. Se fac eforturi pentru a crea monostraturi și pentru a aborda și manipula moleculele individuale.