Quantum signatures of a molecular nanomagnet in direct magnetocaloric measurements.
Quantum signatures of a molecular nanomagnet in direct magnetocaloric measurements.
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DOI：
10.1038/ncomms6321
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发表时间：
2014-10-22
影响因子：
16.6
通讯作者：
Evangelisti, Marco
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sharples, Joseph W.;Collison, David;McInnes, Eric J. L.;Schnack, Juergen;Palacios, Elias;Evangelisti, Marco
低维材料中的几何自旋阻挫，如二维kagome或三角形反铁磁网络，可以显著增强磁熵和绝热温度随外加磁场变化的变化，即磁热效应。原则上，在某些高对称性的零维（即分子）结构中，也可以观察到具有阻挫拓扑的等价结果。在这里，我们报告的实验实现这在一个七金属钆分子。绝热退磁实验达到~200 mK，第一次亚开尔文冷却与任何分子纳米磁体，并揭示等熵（在温度场平面遵循的恒定熵路径）与丰富的结构。后者被证明是三角反铁磁网络结构的直接表现，允许在有限系统中的挫折增强磁热效应的研究。 磁热效应在自旋受抑的低维系统中得到了很好的理解，并且在某些高对称性分子结构中应该可以观察到。在这里，作者报告了用分子磁体进行亚开尔文冷却的实验观察，并探测了低温自旋行为。
Geometric spin frustration in low-dimensional materials, such as the two-dimensional kagome or triangular antiferromagnetic nets, can significantly enhance the change of the magnetic entropy and adiabatic temperature following a change in the applied magnetic field, that is, the magnetocaloric effect. In principle, an equivalent outcome should also be observable in certain high-symmetry zero-dimensional, that is, molecular, structures with frustrated topologies. Here we report experimental realization of this in a heptametallic gadolinium molecule. Adiabatic demagnetization experiments reach ~200 mK, the first sub-Kelvin cooling with any molecular nanomagnet, and reveal isentropes (the constant entropy paths followed in the temperature-field plane) with a rich structure. The latter is shown to be a direct manifestation of the trigonal antiferromagnetic net structure, allowing study of frustration-enhanced magnetocaloric effects in a finite system. The magnetocaloric effect is well understood in spin-frustrated low-dimensional systems, and should be observable in certain high-symmetry molecular structures. Here, the authors report the experimental observation of sub-Kelvin cooling with a molecular magnet, and probe the low-temperature spin behaviour.
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影响因子：
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作者：
Langley, Stuart K.;Chilton, Nicholas F.;Murray, Keith S.
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Murray, Keith S.
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作者：
Schnack, Juergen
通讯作者：
Schnack, Juergen
影响因子：
4
作者：
Evangelisti, Marco;Brechin, Euan K.
通讯作者：
Brechin, Euan K.
DOI：
10.1073/pnas.1017047108
发表时间：
2011-04-26
影响因子：
11.1
作者：
Wolf, Bernd;Tsui, Yeekin;Lang, Michael
通讯作者：
Lang, Michael
影响因子：
8.6
作者：
Schröder, C;Nojiri, H;Kögerler, P
通讯作者：
Kögerler, P