Au（111）表面钴酞菁分子自旋激发态的π电子辅助自旋弛豫

摘要

利用扫描隧道显微镜和扫描隧道谱方法，研究TAu（1111表面钻酞菁分子薄膜（CoPc／Au（111）的自旋弛豫现象．首先通过测量非弹性自旋翻转谱展宽获得自旋弛豫时间，然后根据类Korringa公式对其进行了定量分析．发现计算自旋弛豫时间时，如果只考虑导带电子与局域d电子间的自旋交换相互作用（s—d交换作用），尽管可以解释磁性原子在金属表面上的弛豫时间，但不能解释CoPc分子在Au（111）表面的情况．如果考虑CoPc分子中的7r电子是自旋极化的，可以很好地解释实验现象，因为分布在Pc大环上的7r电子也可能散射导带电子．分析表明，在s-d交换作用基础上，7r电子对导带电子的散射为自旋激发态提供了有效的自旋弛豫通道，导致在这种金属表面的分子系统中的自旋弛豫时间非常短．