稀土镧系单分子磁体的理论研究:电子结构计算、晶体场模型、数据

单分子磁体是一类在单个分子层面表现出磁体行为的体系，在高密度信息存储等方面有巨大应用潜力，已成为下一代器件材料的有力候选。我们提出了一个单分子磁体性能的简洁判据，即长的磁化量子隧穿时间QTM和高能垒Ueff的共存，并给出了通过电子结构计算预测相关参数的理论方法。在一定条件下，我们还可以预测阻塞温度TB。该方法的计算成本可以降低至一个体系只需一次ab initio计算，易应用于大量体系并快速筛选出潜在的目标体系。这将有助于减轻后续采用精度更高但也更为复杂和耗时方法进行研究的负担。基于晶体场模型并结合微扰理论，我们还提出了一种利用晶体场波函数组成来分析体系单分子磁体性能的方法和若干相关参数。