Магнитное взаимодействие и принцип Паули

Обменное взаимодействие между магнитными ионами изолятора часто распространяется на большие расстояния. Это происходит потому, что вкрапленный между ионами парамагнитный ион усредняет взаимодействие. Например, если два иона металла с незаполненной -оболочкой связаны кислородом (пример МпО), то каждый из -электронов вступает во взаимодействие с одним из пары р-электронов во внешней насыщенной р-оболочке кислорода. Так как направление спинов обоих р-электронов связано принципом Паули, то это приводит к эффективному взаимодействию между обоими -электронами (косвенный обмен). [c.174]

До сих пор мы совсем не касались вопроса о вкладе электронов проводимости в магнитный момент металла. Электроны проводимости в отличие от электронов частично заполненных оболочек ионов не являются пространственно-локализованными вместе с тем из-за жестких ограничений, налагаемых принципом Паули, нельзя также считать, что они, как и электроны, локализованные на различных ионах, взаимодействуют с полем независимо друг от друга. [c.277]

В двух предыдущих главах мы рассматривали главным образом причину появления магнитных моментов в твердых телах, а также вопрос о том, как кулоновское взаимодействие между электронами и принцип Паули могут привести к эффективному взаимодействию магнитных моментов. В этой главе мы будем исходить из того, что такие взаимодействующие моменты существуют, и не будем углубляться в теорию, объясняющую их происхождение. Мы опишем типы магнитных структур, образованных этими моментами, и рассмотрим некоторые характерные задачи, с которыми приходится сталкиваться при попытках объяснить поведение таких структур. Эти задачи возникают даже в том случае, когда в качестве основы рассмотрения берется не микроскопический гамильтониан, а простая феноменологическая модель взаимодействующих моментов. [c.308]

При учете взеимодействия электронов обменное вырождение отсутствует, но свойства симметрии волновых функций сохраняются, поскольку они являются следствием тождественности частиц, которая соблюдается и при взаимодействии. Принцип Паули полная волновая функция электронов должна быть антисимметричной функцией относительно перестановки любой пары электронов. Обменная энергия взаимодействия является кулоновской энергией, возникающей благодаря квантовому эффекту обмена электронов между различными состояниями. Обменная энергия, знак которой определяется ориентировкой спинов, является величиной того же порядка, что и потенциальная энергия электрона в кулоновском поле ядра, т.е. она значительно больше энергии взаимодействия магнитных моментов электронов. [c.275]

Парамагнетизм металлов. Число парамагнитных металлов составляет около 40. Опытные данные свидетельствуют о том, что для большинства металлов отсутствует 4емпера-турная зависимость восприимчивости. Если ограничиться приближением идеального газа, т. е. пренебречь энергией межэлектронного взаимодействия, то основное отличие квантовой теории от классической сведется к тому, что будет выполняться принцип Паули. В применении к газу свободных электронов это означает, что в фазовой ячейке не может быть более двух электронов с противоположными спинами. При включенном магнитном поле необходимо учитывать наличие индивидуальных спиновых состояний. [c.148]

Наиболее сильное впечатление производят квантовые интерференционные явления. Об одном из них, эффекте Ааронова-Бома, мы упоминали в лекции 7 интерференционная картина первоначально расщепленных, а затем сведенных пучков электронов зависит от напряженности магнитного поля соленоида в области, недоступной для электронов. Это — типичный пример не силового с точки зрения классической теории взаимодействия. Другой пример вследствие принципа Паули вероятность обнаружить два фермиона в одной точке нространства равно нулю. Эту новую закономерность бессмысленно пытаться объяснить введением новых сил отталкивания. Однако при известных условиях квантовые эффекты могут стать несущественными в описании поведения частиц [49, 137]. [c.290]

В твердом магнетике моменты обычно отстоят друг от друга на расстояние примерно 2А, следовательно, V не превышает Ю эВ. Это значительно меньше разности электростатических энергий различных атомных состояний, составляющей обычно доли электронвольта. Поэтому нам необходимо ьыяснить причину, в силу которой электростатическая энергия пары магнитных ионов (или электронов) зависит от направления их магнитных моментов. Как мы увидим ниже, такая зависимость обусловливается принципом Паули. Именно благодаря нему электростатические, а не дипольные силы играют основную роль в возникновении магнитного взаимодействия ). [c.288]

Такой спектроскопический анализ возможен и для систем из трех кварков, т. е. для барионов, но эта задача намного сложнее. Здесь необходимо рассматривать движение пары кварков относительно третьего. Если два кварка тождественны, то принцип Паули запрещает существование некоторых состояний. Например, системам из трех кварков uud и ddu, включающим соответственно протон и нейтрон, разрешается иметь два состояния со спином 3/2 и одно состояние со спином 1/2. Запрещенное состояние со спином 1/2 имеет спин двухкварковой системы = 0. Магнитное взаимодействие цветовых Зарядов уменьшает энергию состояния со спином 1/2, чем и объясняется то, что протон и нейтрон самые легкие из всех барионов. Состояния А++, А+, Д и А" со спином 3/2 аналогичны двум состояниям р, я, обусловленным спин-спиновым рзаимодействием. Все четыре состояния со спином S = 3/2 обладают [c.144]

Кроме прямого магнитного взаимодействия, член вида (7.1) может появиться и за счет взаимодействия, явно не зависящего от спина, при учете принципа Паули. В качестве примера рассмотрим молекулу водорода будем считать, что ядра ее закреплены, и пренебрегать спинами ядер. Состояние двух электронов может быть задано их координатами х, и и значениями компонент их спинов 8, и 83. Если г13ц и являются собственными функциями оператора энергии каждого электрона, а соответствующие энергии равны и то состояние двух электронов без учета их взаимодействия [c.226]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...