Гейзенберга ферромагнетик

Детального понимания ферромагнетизма мы еще не достигли, особенно это касается элементов первого длинного периода и их сплавов. Основная идея Гейзенберга об обменном взаимодействии остается в силе, однако явное вычисление величин, определяющих это взаимодействие, пока что весьма затруднительно. Эвристические соображения, используемые для объяснения наблюдаемого поведения ферромагнетиков, не покоятся на прочном физическом фундаменте. Большие успехи, однако, достигнуты в изучении гораздо менее известных редкоземельных ферромагнетиков в ряду лантанидов, у которых 4/-оболочки не заполнены целиком. [c.123]

Для возникновения атомного магнитного порядка тепловой энергии разупорядочения должна противодействовать энергия упорядочения. Вейсс предполагал, что эта энергия имеет магнитную природу. Однако расчеты и опыты Я. Г. Дорфмана показали, что доля магнитной энергии в образовании спонтанного намагничивания составляет всего около 0,1 о от требуемой. Природу этой энергии установили на основе квантовомеханических представлений Я. И. Френкель и независимо от него В. Гейзенберг. Причиной образования атомного ферромагнитного порядка является наличие в ферромагнетиках электростатической [c.275]

В соответствии с нашими целями определим ферромагнетик как решетку, в которой расположены спины. В настоящей главе нас особенно будут интересовать две модели ферромагнетиков — модель Изинга и модель Гейзенберга. В общем случае мы можем записать гамильтониан взаимодействия между спинами в виде [c.346]

Для решеток Браве дисперсионное соотношение (38.24) дает зависимость энергии магнонов от к. Эта зависимость, так же как у акустической ветви фононного спектра, начинается с энергии, равной нулю при А = 0, и возрастает до поверхности зоны Бриллюэна. Для решеток с базисом можно ожидать еще других ветвей магнонного спектра, которые соответствуют оптическим фононам. Для таких решеток ограничение оператора Гейзенберга обменным взаимодействием между ближайшими соседями окажется невозможным. Разные базисные атомы образуют подре-шетки, и, наряду с взаимодействием внутри подрешетки, важную роль играет взаимодействие между подрешетками. Расширение нашей модели необходимо еще и из других соображений. Ионы отдельных подрешеток в большинстве случаев будут различными. Они будут тогда обладать разным полным спином и часто также разным направлением спиновой системы подрешетки (расположенные внутри подрешеток спины параллельны). В основном состоянии тогда проявится магнитный момент. Однако это будет векторная сумма спинов двух подрешеток с противоположно направленными спинами, следовательно, разность спинов. Такой ферримагнетик отличается от настоящего ферромагнетика. Настоящие ферромагнитные изоляторы с решеткой Браве, к которым применима развитая нами модель, встречаются редко. [c.166]

Модель ферромагнетика. Рассмотрим решетку N фиксированных атомов, имеющих спин Операторами спина 1-то атома в квантовой механике являются спиновые матрицы Паули а . Предполагая, что спин-спн-новое взаимодействие имеет место только между ближайшими соседями, получаем модель ферромагнетика Гейзенберга с гамильтонианом [c.247]

Газовая постоянная 14 Газообразная фаза 351 Галилея преобразование 435 Гамильтона оператор 493 Гейзенберга модель ферромагнетика 247 [c.513]

Пусть исследуемый ферромагнетик состоит из N атомов ферромагнитного элемента, образующих правильную простую решетку. Будем считать далее, что каждый атом имеет по одному ферромагнитному электрону и что взаимодействием этих электронов с электронами проводим ости можно пренебречь. Наконец, будем учитывать только обменное взаимодействие электронов и считать, что в магнитном отношении наш ферромагнетик изотропен. В сделанных предположениях рассматриваемая система описывается гамильтонианом Гейзенберга, который, будучи выражен через операторы Паули [см. (6.19)], имеет вид [c.233]

Однако некоторые сведения об этом можно получить, если мы будем исходить из теории Вейсса — Гейзенберга. Теория Вейсса—-Гейзенберга хотя количественно и не верна, но является ценной рабочей гипотезой, позволяющей понять целый ряд сложных явлений, протекающих в ферромагнетиках. [c.130]

В классич, физике все магн, свойства микро- и макросистем определяются только магн. взаимодействиями микрочастиц. В то же время точки Кюри ми. ферромагнетиков (т. е. темп-ра, выше к-рой ферромагнетизм исчезает) порядка 10 ч- 10 К и, следовательно, соответствующие этим темп-рам энергии кТ(. I0 i 4-Ч- 10 эрг, что в десятки или сотни раз больше любой возможной энергии чисто магн. связи. Кроме того, опыты Я. Г. Дорфмава (1927) по определению отклонения -частиц в спонтанно намагниченном ферромагнетике показали однозначно, что внутри ферромагнетика нет никакого эфф. поля магн. происхождения. Эти факты позволили предположить, что такое яркое магн. явление, как ферромагнетизм, по своему происхождению в основном не является магн. эффектом, а обусловлено электрич. силами связи атомных носителей магнетизма в твёрдом теле. Связь магн. состояния простейших двухэлектронных микросистем с электрич. взаимодействием электронов была показана на примере атома гелия В. Гейзенбергом (W. Heisen- [c.372]

В теории С. ф. получено общее выражение для те5Ш-ры Кюри (для ферромагнетиков) и Нееля (для антиферромагнетикое), а также рассчитана магн. восприимчивость веществ с произвольным характером С, ф. При этом существуют два механизма возникновения температурной зависимости типа / гори — Вейса закона для магн, восприимчивости. Для веществ с локализованными магн, моментами возникновение такой температурной завпсимости магн. восприимчивости обусловлено постоянством амплитуды локальных магн. моментов и описывается в рамках Гейзенберга модели. Для зонных магнетиков среднеквадратичная амплитуда С. ф. <8)2) вблизи критич. темп-ры линей- [c.641]

Применимость С. п. п. имеет опредея. ограничения. Прежде всего оно теряет пригодность в тех случаях, когда флуктуации параметра порядка играют существ, роль, напр. в непосредств. окрестности точек фазовых переходов, где С. п. п. даёт завышенные значения самих этих точек, а также не согласующиеся с экспериментом значения критических показателей. С. п. п. не чувствует тонких различий между нек-рыыи системами (напр., ферромагнетиками Изинга в Гейзенберга) и даёт значения критич. показателей, не зависящие нн от размерности решётки d, ни от размерности параметра порядка п. К системам с низкой размерностью (d — 1,2), для к-рых имеющиеся точные решения модельных задач или общие теоремы квантовой статистич. механики указывают на отсутствие фазовых переходов, С. п. п. вообще неприменимо. [c.655]

При уменьшении размера ферромагнетика замыкание магнитных потоков внутри него оказывается все менее выгодным энергетически. Пока ферромагнитная частица имеет многодоменную структуру, ее взаимодействие с внешним магнитным полем сводится к смещению граничного слоя (стенки) между доменами. По мере приближения ферромагнитных частиц к однодоменному состоянию основным механизмом перемагничива-ния становится когерентное вращение большинства магнитных моментов отдельных атомов. Этому препятствуют анизотропия формы частиц, а также кристаллографическая и магнитная. При достижении некоторого критического размера частицы становятся однодоменными, что сопровождается увеличением коэрцитивной силы до максимального значения (для пере-магничивания однодоменной сферической частицы путем когерентного вращения нужно приложить обратное магнитное поле (максимальную коэрцитивную силу) Н, = 2К11 где К — константа анизотропии, /, — намагниченность насыщения). Согласно [329], наибольший размер однодоменных частиц Fe и Ni не превышает 20 и 60 нм соответственно. Дальнейшее уменьшение их размера приводит к резкому падению коэрцитивной силы до нуля вследствие перехода в суперпарамагнитное состояние. Исходя из соотношения неопределенностей Гейзенберга в [328] показано, что критический линейный размер частицы, при котором из-за тепловых флуктуаций ориентации магнитного момен- [c.94]

Гашсльтона — Якоби теория II 361 Гашсльтониан I 18, 29 Гауссово распределение II 13 Гауссов потенциал II 229 Гейзенберга модель ферромагнетика [c.392]

Френкель Яков Ильич (1894-1952) — советский физик-теоретик. Окончил Петроградский университет (1916 г.), работал в Физико-техническом институте и в Политехническом институте в Ленинграде. Научные работы относятся ко многим разделам физики (строение твердых и жидких тел, физика ядра и. элементарных частиц, физика твердого тела, магнетизм) и в ряде направлений были пионерскими. Независимо от Н. Бора разработал в 1936 г. капельную модель ядра, независимо от В. Гейзенберга — первую квантовомеханическую модель ферромагнетизма. В 1930 г. со.чдал теорию доменного строения ферромагнетиков, предложил теорию движения атомов и ионов в кристаллах. Развил теорию вырожденного релятивистского газа, сформулировал (1939 г.) основы теории спонтанного деления тяжелых ядер. Автор более 300 статей и двадцати книг. [c.369]

Применим теперь формализм двухвременных функций Грина для случая изотропного ферромагнетика Гейзенберга, описываемого гамильтонианом (ср. гл. 12) [c.370]

Таким образом, можно заключить, что деформируемые ферромагнетики — это пример сред, в которых имеется внутренний момент импульса гиромагнитного квантовомеханического происхождения, моментные напряжения, обусловленные обменными силами Гейзенберга, также квантовомеханической природы и объемный момент сил — обычный пондеромоторный момент сил в намагниченном теле с непараллельными векторами намагниченности и маглитного поля. [c.350]

Динамический скейлинг в модели Гейзенберга. Мы подопхли к описанию гейзенберговского ферромагнетика в непосредственной окрестности точки фазового перехода, где сильно развиты флуктуации параметра порядка и где необходимо учитывать их взаимодействие. Известно, что важнейшей характеристикой системы вблизи Тс является корреляционная длина . Она задает пространственный масштаб экспоненциального спадания корреляций вблизи ТсЧ [c.57]

Статический скейлинг в модели Изинга. В следующем параграфе будет продолжено обсуждение динамического скейлинга в модели Гейзенберга в связи с вопросом о критической динамике ферромагнетика. Сейчас мы обсудим ряд тонких вопросов статического скейлинга в микротеории. Уравнения унитарности (5.9) или (5.10) не позволяют получить хороший предел при о) 0. В феноменологических же соотношениях, устремляя со к нулю, найдем вид корреляционных функций в статическом пределе [c.59]

Будем считать справедливой модель ферромагнетика Гейзенберга, согласно которой каждому атому приттисывается спин заданной величины 5 ). Будем рассматривать только случай неполя-ризованных нейтронов. Решетка кристалла, по предположению, является решеткой типа Бравэ (одна частица на ячейку). Равновесные положения атомов в решетке будут обозначаться векторами Н, их действительные положения — векторами = результи- [c.119]

Созданию квант, теории ферромагнетизма предшествовали работы нем. физика Э. Изинга (1925, двухмерная модель ферромагнетиков), Я. Г. Дорф-мана (1927, им была доказана немагн. природа мол. поля), нем. физика В. Гейзенберга (1926, квантовомеханич. расчёт атома гелия), нем. физиков [c.360]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...