Физическая природа молекулярного поля Вейсса.

Оценим величину внутримолекулярного поля.

; ~ К, то - такое поле вряд ли создано самими магнитными моментами.

Опыт Дорфмана.

Через тон­кую никелевую фольгу толщиной - 20 мкм, помещенную между полюсами электромагнита нормально к ее поверхнос­ти, пропускался пучок электронов. При постановке опыта никелевая фольга была намагничена до насыщения вдоль сво­ей поверхности. Если бы молекулярное поле было магнитной природы, то пучок электронов должен был отклониться под действием суммарного поля H_eff=H + H_molek. (внешнее поле и внутреннее молекулярное Вейсса ) Опыт показал, что от­клонение пучка соответствовало лишь действию обычной маг­нитной индукции В.

Магнит для изменения ориентации магнитного момента плёнки.

(внешнее поле)

При включении магнитное поле отклоняется. Внутренного поля внутри магнетиков нет! Кулоновская природа магнитного взаимодействия.

Микроскопическая природа ферромагнетизма

Атомы или ионы приобретают магнитный момент, как правило, если они имеют нескомпенсированные спины электронов. Например в атомах железа на внутренней 3d-оболочке имеется четыре нескомпенсированных спина. Так как самопроизвольная намагниченность относится к внутриатомным явлениям, то ее природа может быть установлена только на основе квантово-механических понятий.

;

33-2

;

Домены

Согласно формуле для диэлектрической проницаемости в зоне Кюри-Вейсса, диэлектрическая проницаемость велика ( ) при , и резко уменьшается при удалении от . Между тем эксперимент показывает, что сегнетоэлектрики обладают очень большой диэлектрической проницаемостью, что и определяет возможность их использования в различных приборах. ПРИЧИНА: большая диэлектрическая проницаемость связана с наличием доменов. Домен – область кристаллического сегнетоэлектрика, в которой дипольные моменты, формирующие поляризацию, направлены одинаково. Физическая причина возникновения доменов в стремлении системы уменьшить электростатическую энергию статического поля, плотность которого . Источником электрического поля в сегнетоэлектриках служат поверхностные заряды плотностью . Выгодно системе разбиться на домены. Большая диэлектрическая проницаемость связана с положением доменов (ориентацией). Из-за трудности переориентации доменов возникает гестерезис. Когда домены переориентированы вернуть их обратно тоже сложно. Чтобы обратить поляризацию в ноль необходимо приложить поле, которое называется коэрцетивная сила.( Ec)

31-2

Последнее время поляритоны активно изучаются в п/п гетероструктурах, в которых эффект размерного квантования. Можно создавать системы в которых частоты электронных переходов лежат в ИК-области. Совокупность методов, обеспечивающих управление электронным спектром, называется инженерия зонной структуры.

Используя особенности поляритонного взаимодействия, удалось остановить свет в веществе.

Помимо поляритонного взаимодействия используется резонансное взаимодействие э/м поля с двухуровневой электронной системой – асцилляция Рабби.

, в момент (ψ на низком уровне).

Пусть - матричный элемент перехода э/м поля между уровнями 1 и 2. .

Энергия взаимодействия поля с системой .

- частота Раби.

 вероятность обнаружить частицу на одном из уровней.

Λ – система 3 элементарных уровня.

поляритон распространяется по системе. Подсвечиваем управляющем полем с , вызывающим осцилляции Раби. Переходы 3-1 запрещены.