第四章自发磁化的交换作用理论 “分子场”理论能成功说明了铁磁体和反/亚铁磁体的自 发磁化原因及其与温度的关系,并给出了相应的高温顺磁性 规律。但是最致命的缺陷就在于它仅仅是一个唯象理论,未 能触及“分子场”的本质。 量子力学建立后,在讨论自发磁化起因时,认识到分子 场的本质是原子中电子及相邻原子之间电子的静电交换作用。 这种静电交换作用和经典的库仑静电作用不同,纯属量子效 应,即由电子的全同性和Pau原理显现的特性
第四章 自发磁化的交换作用理论 “分子场”理论能成功说明了铁磁体和反/亚铁磁体的自 发磁化原因及其与温度的关系,并给出了相应的高温顺磁性 规律。但是最致命的缺陷就在于它仅仅是一个唯象理论,未 能触及“分子场”的本质。 量子力学建立后,在讨论自发磁化起因时,认识到分子 场的本质是原子中电子及相邻原子之间电子的静电交换作用。 这种静电交换作用和经典的库仑静电作用不同,纯属量子效 应,即由电子的全同性和Pauli原理显现的特性
铁磁体与反铁磁性中 铁磁体的磁结构 都存在磁有序 具有多样性。 量子理论在说明自发磁化 时,相应提出了不同的交 换作用模型 海森伯交换 间接交换 RKKY交换 s-d交换 所有量子力学理论在说明磁有序问题时,都以交换 作用为基础,它是出现铁/反铁/螺磁性的根本原因
铁磁体与反铁磁性中 都存在磁有序 铁磁体的磁结构 具有多样性。 量子理论在说明自发磁化 时,相应提出了不同的交 换作用模型 海森伯交换 间接交换 RKKY交换 s-d交换 所有量子力学理论在说明磁有序问题时,都以交换 作用为基础,它是出现铁/反铁/螺磁性的根本原因
1.海森伯交换模型 交换作用模型最早由弗兰克尔与海森伯先后独立提 出,但海森伯对铁磁性自发磁化进行了详细研究,故 通称海森伯交换模型。 该模型得到的定性结果可以说明铁磁性存在自发磁 化的基本原因,同时还讨论了Ms一T关系,结果与经 典理论相同
1.海森伯交换模型 交换作用模型最早由弗兰克尔与海森伯先后独立提 出,但海森伯对铁磁性自发磁化进行了详细研究,故 通称海森伯交换模型。 该模型得到的定性结果可以说明铁磁性存在自发磁 化的基本原因,同时还讨论了Ms—T关系,结果与经 典理论相同
2.间接交换模型 又名Anderson交换模型。 20世纪30年代,在氧化物中发现了反铁磁性自发磁化; 1934,Kramers:给出间接交换模型来说明出现反铁磁性 磁有序状态的本质; 1950,P.W.Anderson详细讨论了反铁磁性的问题
2.间接交换模型 又名Anderson交换模型。 20世纪30年代,在氧化物中发现了反铁磁性自发磁化; 1934,Kramers给出间接交换模型来说明出现反铁磁性 磁有序状态的本质; 1950,P.W.Anderson详细讨论了反铁磁性的问题
3.RKKY交换模型 Ruderman,Kittel,Kasuya,Yosid交换模型。 ◆20世纪50年代,Ruderman与Kittel为说明Ag核磁共振线 宽增宽现象,提出导电电子(s电子)为煤介,在核自旋之 间发生交换作用的模型; ◆后来Kasuya和Yosid在此模型基础上研究Mn-Cu合金核磁 共振超精细结构,提出了Mn的d电子与导电电子间有交换 作用,使电子极化而导致Mn原子中d电子与近邻d电子的间 接交换作用。 ◆在进一步对稀土金属及其合金的磁性研究中,发现用s-f 电子交换作用模型可以成功地说明了稀土金属的磁性
3.RKKY交换模型 Ruderman, Kittel, Kasuya, Yosid交换模型。 20世纪50年代, Ruderman与Kittel为说明Ag核磁共振线 宽增宽现象,提出导电电子(s电子)为媒介,在核自旋之 间发生交换作用的模型; 后来Kasuya和Yosid在此模型基础上研究Mn-Cu合金核磁 共振超精细结构,提出了Mn的d电子与导电电子间有交换 作用,使电子极化而导致Mn原子中d电子与近邻d电子的间 接交换作用。 在进一步对稀土金属及其合金的磁性研究中,发现用s-f 电子交换作用模型可以成功地说明了稀土金属的磁性