ABSTRAKAn effective model is obtained for an isolated magnetic ion that leads to the
high-spin configuration ground states, i.e. the Hund’s coupling. Using this
model, we test the stability of the Hund’s coupling by putting the system in
the heating environment. The thermodynamic average of the square values of
total spin of the valence electrons in the system (hS2iave) stays constant upto
a certain value of temperature, which is referred to as the breakdown temperature,
then decreases monotonically, and reaches an asymptotic value at very
high temperature. In addition, we investigate the effects of electromagnetic
(EM) or photon irradiation. To do this, we couple the model Hamiltonian
with an electromagnetic field of various frequency values. We decompose the
transition matrix element into three contributions: the electric dipole, Zeeman,
and ”crossing” contributions. We have not completed the calculations
for the dipole contributions, rather we propose a temporary assumption that
this contribution vanishes due to the spin-independent nature of the perturbation.
With this assumption the ”crossing” contribution also vanishes accordingly.
Surprisingly, by actual calculations, we also find that the Zeeman
contribution also vanishes for any transtition from a groundstate to an excited
state. Overall, our results suggest that the Hund’s coupling is robust against
a disturbance by photon irradiation at any frequency.
ABSTRACTSebuah model efektif telah didapatkan untuk ion magnetik terisolasi, yang dapat
menunjukkan konfigurasi high-spin pada keadaan dasarnya, yakni terbentuknya
kopling Hund. Dengan menggunakan model tersebut, kami menguji
kestabilan kopling Hund saat sistem diberikan pemanasan. Nilai termodinamika
rerata dari kuadrat total spin elektron valensi pada sistem (hS2iave)
ternyata konstan sampai nilai suhu tertentu (suhu breakdown), lalu turun secara
monotonik, kemudian mencapai harga asimtotik pada suhu sangat tinggi.
Selain itu, kami mengamati efek irradiasi foton dengan cara mengkopel Hamiltonian
model dengan medan elektromagnetik pada berbagai harga frekuensi.
Kami dekomposisi elemen matriks transisi atas tiga kontribusi: kontribusi
dipol listrik, Zeeman, dan ”crossing”. Kami belum berhasil menyelesaikan
perhitungan kontribusi dipol listrik, alih-alih kami mengusulkan asumsi sementara
bahwa kontribusi ini hilang karena perturbasinya tak tergantung spin.
Dengan asumsi ini maka kontribusi ”crossing” menjadi hilang pula. Mengejutkan
bahwa setelah dilakukan perhitungan, kami temukan bahwa kontribusi
Zeeman juga hilang untuk setiap transisi dari suatu keadaan dasar ke sembarang
keadaan terkesitasi. Secara keseluruhan, hasil yang kami dapatkan
menunjukkan bahwa kopling Hund kokoh terhadap gangguan irradiasi foton
berapapun frekuensinya.
