ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Диамагнетизм и парамагнетизм твердых тел из "Физика твердого тела " В предыдущих параграфах обсуждались диамагнетики и парамагнетики, представляющие собой, по существу, разреженный газ. Предполагалось, что каждый атом не зависит от других атомов, В результате этого удалось избежать усложнений, связанных с межатомным взаимодействием. В то же время данные табл. 10.1 свидетельствуют о том, что в случае твердых тел необходимо учитывать ряд дополнительных эффектов. [c.329] Разделим условно все тЬердые тела на неметаллы и металлы. Предположим, что кристаллическая решетка построена из атомов, не имеющих недостроенных внутренних оболочек. Как в случае металлов, так и в случае неметаллов решетка проявляет диамагнетизм. На диамагнитный момент внутренних, заполненных оболочек атомов близость других атомов влияния не оказывает. Поэтому вклад этих оболочек в результирующий магнитный момент такой же, как у изолированных атомов. [c.329] Если в неметаллическом кристалле имеются атомы с частично заполненными внутренними оболочками, то вещество представляет собой парамагнетик. Однако магнитный момент незаполненных оболочек в кристалле может отличаться от момента изолированного атома. Поэтому найти парамагнитный момент кристалла путем суммирования моментов всех входящих в него свободных атомов в большинстве случаев нельзя. [c.329] В отсутствие внешнего магнитного поля (В = 0) результирующий магнитный момент электронного газа при 7 = 0 К равен нулю. Электроны занимают в зоне проводимости все уровни до уровня Ферми так, что на каждом уровне находится по два электрона с противоположно направленными спинами. Это иллюстрирует рис. 10.5,й, где зона проводимости разделена на две полузоны, различающиеся направлением спинов. [c.330] Другой причиной результирующего диамагнетизма металлов является большое число электронных орбит в атомах и большие радиусы этих орбит (Си, Ag, Au, Zn, Ga н т. д.). [c.332] Отметим, наконец, что электроны проводимости обладают не только парамагнетизмом, но и диамагнетизмом. Согласно классической теории диамагнетизм электронного газа должен быть равен нулю. Это вытекает, например, из энергетических соображений. Магнитное поле искривляет траектории движения электронов проводимости, не изменяя, однако, модуля их скорости. Поэтому при включении магнитного поля кинетическая энергия электронов не изменяется. [c.332] Здесь 6 — некоторая температура, положительная или отрицательная. Зависимость вида (10.36) связана с появлением в этих веществах при 7=0 ферромагнетизма или антиферромагнетизма. [c.332] Вернуться к основной статье