Четырехспиновый комплекс с анизотропным планарным обменным взаимодействием

Abstract

В четырехспиновом комплексе (ЧСК) плоской геометрии исследовано влияние анизотропного планарного обменного взаимодействия спинов s = 1/2 при учете как ближайших, так и следующих за ними соседей. Получены выражения для элементов матрицы энергии, вызывающих смешивание волновых функций с одинаковой симметрией. Обнаружена однотипность эволюции этих смешанных волновых функций под влиянием как анизотропии, так и взаимодействия с соседями, следующими за ближайшими. Установлено, что спиновые состояния центрального уровня ЧСК с энергией E ≅ 0 жестко связаны с состояниями верхнего и нижнего уровней спектра таким образом, что усредненные значения их спинов изменяются комплементарно. Показано, что анизотропное обменное взаимодействие соседей, следующих за ближайшими, нарушает симметрию энергетического спектра и усиливает смешивание спиновых состояний комплекса.

У чотириспіновому комплексі (ЧСК) плоскої геометрії досліджено вплив анізотропної планарної обмінної взаємодії спінів s = 1/2 з урахуванням як найближчих, так і наступних за ними сусідів. Отримано вирази для елементів матриці енергії, що викликають змішування хвильових функцій з однаковою симетрією. Виявлено наявність однотипної еволюції таких змішаних хвильових функцій під впливом як анізотропії, так і взаємодії наступних сусідів. Встановлено, що спінові стани центрального рівня ЧСК з енергією E ≅ 0 жорстко пов’язані зі станами верхнього та нижнього рівнів спектру таким чином, що усереднені значення їх спінів змінюються комплементарно. Показано, що анізотропна обмінна взаємодія сусідів, наступних за найближчими, порушує симетрію енергетичного спектру й підсилює змішування спінових станів комплексу.

In a four-spin complex (FSC) of planar geometry, the effect of anisotropic planar exchange interaction of spins s = 1/2, subject to both the nearest and the next nearest neighbors, is studied. The expressions for the elements of the energy matrix have been obtained that cause mixing of the wave functions with the same symmetry. In has been found that being stimulated by both anisotropy and interaction with the next nearest neighbors, the evolution of spin states represented by these wave functions is uniform. It was established that mixed spin states of the central level of the four-spin complex with the E ≅ 0 are rigidly bound with the states of the upper and lower levels of the spectrum, so their average values M are measured complementary. It was shown that anisotropic exchange interaction of the next nearest neighbors causes symmetry breakdown and intensifies mixing of the spin states of the complex.