Quanten-Tunneln der Magnetisierung in ultrasmall halbleitenden V3O4-Quantenpunkten: Darstellung des quanten-superparamagnetischen Zustands

Das Quanten-Tunneln der Magnetisierung (QTM), das aus seiner Bedeutung für das Verständnis von Materialien mit unkonventionellen Eigenschaften resultiert, zieht weiterhin weitreichende theoretische und experimentelle Aufmerksamkeit auf sich. Die Beobachtung von QTMs in den vielversprechendsten Kandidaten molekularer Magnetsysteme und wenigen eisenbasierten Verbindungen ist jedoch auf sehr niedrige Temperaturen beschränkt. In dieser Arbeit heben wir zunächst ein einfaches System, ultrasmall halbleitende V(3)O(4)-Quantenpunkte, als vielversprechenden Kandidaten für die Untersuchung von QTMs bei hohen Temperaturen hervor. Der quanten-superparamagnetische Zustand (QSP) als Hochtemperaturmerkmal der QTMs wird bei 16 K beobachtet, was über dem absoluten Nullpunkt liegt und viel höher ist als bei herkömmlichen eisenbasierten Verbindungen, aufgrund der stärkeren Spin-Bahn-Kopplung der V(3+)-Ionen, die eine hohe Anisotropieenergie mit sich bringen. Es steht außer Frage, dass diese ultrasmall Quantenpunkte, V(3)O(4), nicht nur einen vielversprechenden Kandidaten für das theoretische Verständnis von QTMs bieten, sondern auch eine sehr spannende Möglichkeit für Computer, die mesoskoppische Magneten verwenden.