ИНСТАНТОННЫЕ ПУТИ ДЛЯ ЗАДАЧИ О КОГЕРЕНТНОМ КВАНТОВОМ ТУННЕЛИРОВАНИИ В МАЛЫХ ЧАСТИЦАХ ФЕPPОМАГНЕТИКА
Иванов Б.А., Кулагин Н.Е.

Поступила в редакцию: 19 Мая 2004

PACS: 75.45.+j, 75.50.Xx, 03.65.Sq

DJVU (195.7K)

PDF (447.6K)

Показано, что задача об инстантонах в ферромагнетиках в модели большого спина сводится к точно интегрируемой динамической системе с конечным числом переменных. Для достаточно широкого класса моделей присутствует непрерывное бесконечное множество инстантонных путей, образующих однопараметрическое семейство, с существенно различной формой, но имеющих одинаковое значение евклидового действия. На основе развитого формализма построены точные инстантонные решения, описывающее макроскопическое квантовое туннелирование для малой ферромагнитной частицы с одноосной и двухосной квадратичной анизотропией при наличии магнитного поля, приложенного перпендикулярно легкой оси. Решение пригодно для любых соотношений между параметрами анизотропии, для любой величины магнитного поля и его направления в базисной плоскости. Исходя из полученного решения, описаны закономерности макроскопического квантового туннелирования в магнитных частицах типа высокоспиновых молекул. При этом получаются как режимы туннелирования с деструктивной интерференцией инстантонных траекторий и осциллирующей зависимостью вероятности перехода от величины поля, так и режимы, в которых все инстантоны имеют одинаковое чисто вещественное значение евклидового действия и деструктивная интерференция отсутствует.