35. Парамагнетизм Паули. Закон Кюри для магнитной восприимчивости твердых тел с локализованными моментами.

35-1

В Ме принцип Паули жёстко фиксирует состояние частиц. Изменить его можно только электроном в узком слое вблизи поверхности Ферми.

Д ля , электроны находятся в общей сис-ме ( общ. ур-е F)

Для ,

- плотность состояний на ур.F:

- магн. восприимчивость Паули.

С квантованием их энерг.спектра связан диамагнетизм связанных электронов.

.

Если ,

где .

Квантование Ландау – образование

дискретного набора состояний.

- в целом энергия повышается

Диамагнетизм обусловлен движением и определяется в п/п:

.

Приближение среднего поля.

Вейсс предположил, что наряду с внешним полем действует и внутреннее молекулярное поле Вейсса:

, где Н – внешнее поле,

Н_i – внутр.молекулярн.поле Вейсса.

Закон Кюри для магнитной восприимчивости:

решим относительно Н

, тогда - расходится в точке

с – константа поля

- закон Кюри-Вейсса при ( но не при )

36-1

36 Ферромагнетики, ферримагнетики и антиферромагнетики. Теория Ландау и закон Кюри-Вейсса для магнитной восприимчивости. Спиновые волны и магноны. Закон Блоха.

Магнитоное упорядочение- возникновение магнитного момента отличного от нуля

1. Феромагнетики (все моменты направлены в одну сторону)

2. Антиферомагнетик =0, но нулю не равен (имеется минимум две подрешетки и магнитные моменты этих решеток равны и противоположны)

3. Феримагнетики не равен нулю

Волновая спиновая плотности

Характер ВСП имеет распределение намагнич магнетиков на делокализов электр

приближение среднего поля(Вейсс предположил, что в мгнетиках на ряду с внешним воздействием есть и внутр молекулярное поле) . внутр молекулярное поле Вейса

Закон Кюри: , , (восприимчивость расходится в точке = ), закон Кюри-Вейса выполняется строго при

Теория Ландау фазовых переходов:

параметр порядка

, условие равновесия:

H=0 ,

(T> ) (T< )

Спиновые Волны:

| 0 >основное состояние феромагнетика

Рассмотрим элем возбуждения ферромагнетиков в основном состоянии Гейз ферр все спины ориентиров паралельно и их проекция на выдел ось имеет максимально возможное значение

| S>r спин волн функция, соотв-ая максим значению проекцион спина

Спин представляет собой возбужденный, соответствующий либо уменьшению, либо перевороту спина, движ по кристаллу. любая волна мб проквантована, соответствующий квант спиновой волны наз-ся магноном. Магнон-квантколебаний спин вол. Каждый магнон соответствует уменьшению спина сист на единицу магнон-бозон.

Функци распределения Бозе-Эйнштейна:

Условие мин термодинамич потенциала при нефиксир числе частиц:

Закон Блоха для температурной зависимости намагничености

При низких температурах рождения каждого магнона приводит к уменьшению полного спина системы на 1 градус

37 Молекулярное поле Вейсса. Микроскопическая природа ферромагнетизма и опыт Дорфмана.

37-1

Внутреннее молекулярное поле Вейсса.

Впервые идею о внутреннем молекулярном поле в ферромагнетике, вызывающем самопроизвольную намагниченность высказал Розинг Борис Львович (1892 г.). Вейсс аналогичную идею предложил в 1907 г. Согласно Вейссу внутренне молекулярное поле, аналогично внешнему полю H в парамагнетике, создает в кристалле ферромагнетика параллельную ориентацию магнитных моментов при

H = 0.