Вейсса молекулярное поле

ФЕРРОМАГНЕТИЗМ. МОЛЕКУЛЯРНОЕ ПОЛЕ ВЕЙССА [c.332]

Идея теории ферромагнетизма Вейсса (сформулированной в 1907 г.) заключается в том, чтобы как можно более просто учесть одну характерную черту взаимодействий, желательно наиболее важную. Вейсс замечает, что система спинов в решетке является источником магнитного поля. Поэтому реальное магнитное поле, действующее на индивидуальный спин, представляет собой сумму внешнего поля SS и молекулярного поля Шт- Если спины не чувствуют друг друга, молекулярное поле отсутствует. Оно. возникает непосредственно из-за взаимодействий. Кроме того, если спины ориентированы случайным образом, их взаимодействия компенсируются. Молекулярное поле может существовать лишь в том случае, когда уже имеется некоторая средняя поляризация тогда она обусловливает добавочное поле, которое в свою, очередь увеличивает поляризацию и т. д. Этот лавинообразный процесс, конечно, ограничивается тепловыми эффектами, которые-противодействуют упорядочивающему влиянию взаимодействий. Здесь мы имеем типичный случай так называемого кооперативного эффекта. Используя высказанные соображения, можно допустить в первом приближении, что молекулярное поле пропорционально намагниченности и, следовательно, полное эффективное поле равно [c.329]

А именно, магнитное поле, вызванное упорядоченными магнитными моментами множества атомов, характеризуется средним магнитным моментом, т. е. оно пропорционально намагниченности, что выражается членом уМ в формуле (3-4-2). Коэффициент у называют постоянной молекулярного поля. Наличие такого магнитного поля молекулы было показано Вейссом, который также подтвердил справедливость формулы Ланжевена для парамагнетиков [см. формулу (3-3-18)] и ее близость к классической. При этом теоретические выводы довольно хорошо согласуются с экспериментом. Ниже рассматривается более подробно магнитное поле молекулы ферромагнетиков. [c.180]

Соотношение между константой обмена А к коэффициентом молекулярного поля Вейсса Ы-гг можно установить, приравнивая обменную энергию ферромагнетика к его магнитостатической энергии [c.16]

Еще в 1907 г. Вейсс предложил одну из наиболее ранних теорий ферромагнетизма, которая носит название приближение молекулярного поля. В то время, конечно, она была сугубо феноменологической и предшествовала уяснению того факта, что спины выстраиваются параллельно благодаря обменному взаимодействию. Полезно, однако, посмотреть, каким образом это приближение вытекает из гейзенберговского обменного гамильтониана. Мы хотим выяснить, как ведет себя спин отдельного атома в результате взаимодействия со всеми остальными атомами. Это можно сделать приближенно, если так же, как в п. 2 4 гл. IV, выделить самосогласованное поле [c.528]

Модели, рассмотренные нами в двух предыдущих пунктах, разумеется, отражают физическую реальность в чересчур упрощенном виде. Так, модель Ван Хова не описывает реально происходящее рассеяние (равенство 3=1 физически обусловлено тем, что источники не испытывают отдачи), а модель БКШ представляет собой не что иное, как частный случай, к которому применим метод молекулярного поля (особенность модели БКШ состоит в том, что теория типа теории Вейсса развита не в х-пространстве, а в -пространстве). Поэтому названные модели могут служить лишь примерами, иллюстрирующими те трудности, с которыми мы сталкиваемся в квантовой теории поля и статистической механике. Их ценность в том, что мы заведомо знаем, как и почему не срабатывает применяемый к ним обычный формализм, поскольку и модель Ван Хова, и модель БКШ обеспечивают полную разрешимость в рамках соответствующего формализма. Правда, если мы найдем способ исцелить болезни , обнаруживаемые указанными моделями, это еще не будет означать, что мы нашли универсальный метод. Но мы сможем лучше защитить свой метод (чем и займемся в следующем параграфе), если к тому же покажем, что он основан на некоторых общих принципах, а исцеление с его помощью моделей Ван Хова и БКШ — это лишь пример того, что предлагаемый метод дает в упрощенной ситуации, когда еще не рассматриваются трудные случаи . [c.48]

Наиболее ранняя попытка количественного описания ферромагнитного перехода была предпринята Вейссом построенная им теория носит название теории молекулярного (или среднего) поля ). Теория молекулярного поля дает чрезвычайно неадекватное описание критической области, не предсказывает существования спиновых волн при низких температурах и даже при высоких температурах правильно воспроизводит только основную поправку к закону Кюри. Тем не менее мы упоминаем о ней здесь по следующим причинам [c.329]

Теория металлов Лоренца I 66, II 208 (с) Теория молекулярного поля II 329—333 вблизи критической точки II 338 восприимчивость II 332, 338 закон Кюри — Вейсса критика ее II 329 [c.411]

Уравнение ДЛЯ равновесного значения параметра дальнего порядка а, имеющего, как мы только что установили, физический смысл намагничения М/фЫ), совпадает с уравнением полуфеноменологической теории молекулярного поля Вейсса, его исследование и расчет намагничения и теплоемкости мы уже провели с достаточной полнотой в термодинамической части курса (см. том I, задача 63, рис. 129-131). Поэтому ограничимся здесь только некоторыми замечаниями. [c.344]

Учитывая, что th /3 = <т, что позволяет исключить параметр р из обоих частей этого равенства, получаем уже знакомое нам уравнение теории молекулярного поля Вейсса [c.353]

Поле Вейсса. Если к системе приложено внешнее магнитное поле, то каждый атом оказывается в поле, слагающемся из этого внешнего поля и поля обменного взаимодействия с соседними атомами. Последнее в действительности является флуктуирующим полем, которое в данном приближении заменяется некоторым средним полем, эквивалентным магнитному полю Я, называемому молекулярным полем, или полем Вейсса (так как эта идея впервые [c.326]

В заключение несколько слов о возможности дальнейших уточнений. Включение внешнего магнитного поля к в схему метода принципиальных трудностей не создает. При этом функция /(а, р) уже не обращается в нуль в точке р=0, скачок теплоемкости размывается, а намагничение системы в парамагнитной области 0>0о будет определяться модифицированным законом Кюри—Вейсса. С вариационной точки зрения больший интерес представляют расчеты, в которых число вариационных параметров больше одного. Например, считая по-прежнему к=0, можно учесть эффективное молекулярное поле, действующее на центральные узлы 0 (в приближении Бете этого не было совсем), т, е, положить [c.697]

Для того чтобы объяснить существование спонтанного магнитного момента, П. Весс высказал предположение о существовании в ферромагнетике внутреннего молекулярного поля В,-. Согласно Вейссу, это поле, подобно внешнему магнитному полю В в парамагнетике, создает в кристалле ферромагнетика параллельную ориентацию магнитных моментов атомов при В=0. Предполагается, что поле В пропорционально намагниченности, т. е. [c.333]

Таким образом, теории, рассматривавгниеся в п. 32, не дают удовлетворительных результатов для области температур вблизи и более низких. Прежде чем обсуждать детали других теорий взаимодействия, рассмотрим вопрос на основе иредставленпя о молекулярном поле Вейсса. [c.518]

Спиновая природа ферромагнетизма. Для объяснения ферромагнитных свойств твердых тел русский физик Розинг и французский физик Вейсс высказали предположение, что в ферромагнетиках существует внутреннее молекулярное поле, под действием которого они даже в отсутствие внешнего поля намагничиваются до насыщения. Внешне такая с/гонтанная намагниченность не проявляется потому, что тело разбивается на отдельные микроскопические области, в каждой из которых магнитные моменты атомов расположены параллельно друг другу, а сами же области ориентированы друг относительно друга хаотично, вследствие чего результирующий магнитный момент ферромагнетика в целом оказывается равным нулю. Такие области спонтанной намагниченности получили название доменов. В настоящее время существует ряд экспериментальных методов прямого наблюдения доменов и определения направления их намагниченности. [c.293]

В ферромагнетиках домены даже при отсутствии внещнего магнитного поля характеризуются намагниченностью насыщения. При подсчете с помощью формулы (3-4-1) напряженности магнитного поля, обеспечивающей спонтанную намагниченность железа, равную 1,8Х Х10 A/M при комнатной температуре 300 К, получается значение порядка 10 А/м. Так как наибольшая напряженность, которую можно получить в сердечниках современных электромагнитов, равна около 10 А/м, то понятно, какое сильное магнитное поле действует в атомах реальных ферромагнитных веществ. Впервые о существовании этого поля сделал предположение Вейсс, и поэтому магнитное поле, действующее в реальных атомах, называют магнитным полем Вейсс а. Оно также носит название молекулярного поля. Это магнитное поле, характеризующее напряженностью Н, определяется по аналогии с локальным электрическим полем, имеющим место в диэлектриках [c.180]

Из предыдущего параграфа известно, что домены ферромагнитного тела характеризуются намагниченностью насыщения. Для возникновения такого большого значения напряженности магнитного поля (10 А/м), которое существует в ферромагнитных веществах, необходимо, чтобы все спиновые магнитные моменты домена были ориентированы одинаково. Это полностью согласуется с положениями, выдвинутыми Вейссом. Гайзенберг объяснил теоретически сущность молекулярного поля также и с точки зрения атомистической теории Он дал блестящее квантовое толкование молекулярного магнитного поля Вейсса в своей работе Теория ферромагне-тизма>. Как показано в этой работе, ион, обладающий спином S, характеризуется энергией обменного взаимодействия с соседними с ним ионами, которая выражается следующей формулой [c.184]

Иногда его еще называют молекулярным полем или полем Вейсса, а честь Пьера Вейсса, который первым ввел в науку это понятие для ферромагнетиков. Обменное поле Вг играет роль реального магнитного поля в выражениях для энергии (—ц Ве) или крутящего момента (цХВе), действующего на магнитный момент ц. Однако поле Ве не является в действительности магнитным полем и поэтому не входит в уравнения Максвелла например, никакой плотности тока / с полем Ве не связано (соотношение го1 Н = 4я 7с для него ие имеет силы). Величина Ве обычно в 10 раз больше, чем среднее магнитное поле, создаваемое магнитными диполями ферромагнетика. [c.544]

Теория молекулярного поля П 329—333 вблизи критической точки П 338 восприимчивость П 332, 338 закон Кюри — Вейсса критика ее II329 низкотемпературная спонтанная намагниченность П 332 определение спонтанной намагниченности П 330, 331 применимость в случае сверхпроводящего перехода II359 (с), 360 (с) сравнение критической температуры, полученной в ее рамках, с точным значением П 331 Теория упругости П 71—75 [c.444]

В этом заключается основнох смысл феноменологическо модификации закона Кюри, носящей название закона Кюри — Вейсса. См. ниже рассмотрение теории молекулярного поля. [c.326]

Bo-первых, если первоначальный вариант теории вырос, исходя из вполне определенных физических представлений о возникновении в ферромагнетике ниже точки Кюри эффективного молекулярного поля (см. том 2, гл. 3), составляющих основу полуфеноменологической теории Вейсса, то произведенное нами дальнейшее обобщение этой теории представляется откровенно формальным. На феноменологическом уровне можно предложить и другие более или менее удачные варианты видоизменения первоначального уравнения состояния Я = Н в, М). Поэтому гипотеза Видома, включающая два момента, — предположение о структуре этого уравнения состояния, Я = МФ(т, М / ) = МХ Ф(Хт, , и предположение о полном подобии всех фазовых переходов Л-типа и критических явлений, — оказались столь привле-, кательной именно потому, что она в едином своем акте позволила полностью снять проблему произвола в выборе конкретной модели магнетика. При этом мы молчаливо полагаем, что функция двух аргументов Ф такова, что поверхность термодинамических состояний Я = Н 0, М) (см. рис. 64-А) как бы натянутая на кривую спонтанной намагниченности М = Мо 0), лежащую в плоскости Я = О, вне области критической точки т = О, М = О не имеет более никаких аналитических особенностей. [c.142]

Задача 63. Полуфеноменологическая теория молекулярного поля Вейсса (Р. Weiss, - 1907) основана на рассмотрении выражения для удельной свободной энергии [c.226]

Решение. Прирав Швая нулю производную д//д(т = О, получаем основное трансцендентное уравнение теории молекулярного поля, предложенной б свое время Вейссом из 0бших феноменологических соображений, [c.227]

Природа внутримолекулярного поля H оставалась долгое время неясной. Вначале делались попытки объяснить его наличием обыкновенного магнитного взаимодействия между магнитными моментами атомов ферромагнетика. Простые расчеты, однако, показывали, что энергия теплового движения атомов гораздо больше, чем энергия, обусловленная магнитным взаимодействием атомов. Последняя настолько мала, что даже при температуре жидкого воздуха тепловое движение препятствовало бы образованию устойчивых конфигураций параллельных магнитных моментов (т. е. самопроизвольной намагниченности) и тело вело бы себя скорее как парамагнитное, а не ферромагнитное. Советский ученый Дорфман [3] впервые экспериментальным путем показал, что молекулярное поле имеет немагнитную природу, и тем самым направил мысль исследователей, работающих в области теории ферромагнетизма, искать разгадку природы внутримолекулярного поля Розинга — Вейсса в другом направлении. В его опытах производилось наблюдение за отклонениями пучков быстрых электронов ( -лучей) при прохождении через намагниченную никелевую фольгу (рис. 4). Если бы между атомами никеля существовали сильные магнитные поля, достаточные для создания ферромагнетизма, то они должны были бы сильно отклонять электроны. Однако на опыте этого не наблюдалось след, создаваемый электронами на фотопластинке, [c.19]

Из приведенного краткого обзора попыток непосредственными опытами обнаружить эффект смещения точки Кюри следует, что до сих пор здесь не получено достоверных результатов. Вследствие этого ряд авторов сделали попытку определить величину указанного эффекта косвенным путем. Пользуясь термодинамическими соображениями или модельными теоретическими представлениями, они нашли соотношения, связывающие величину смещения точки Кюри с другими ферромагнитными эффектами беря величины последних из опыта, подсчитывали искомое смещение точки Кюри. Так, Корнецкий [28], полагая, что фактор молекулярного поля в теории Вейсса зависит от объема, связал величину смещения точки Кюри, обусловленного давлением, с объемной магнитострикцией парапроцесса. Подставляя данные измерений магнитострикции парапроцесса для сплавов Ре — N1, он обнаружил для них понижение точек Кюри с давлением. [c.138]

Взаимодействие между электронами, которое ориентирует их спины параллельно, феноменологически может быть описано как результат влияния молекулярного магнитного поля (поля Вейсса), нанрял<енность которого Я-йг пропорциональна намагниченности вещества [c.15]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...