Спин-орбитальное взаимодействие и магнитное взаимодействие

Боли в гамильтониане в качестве дополнительного возмущения кристаллического поля учесть спин-орбитальное взаимодействие, то снимается даже (28 + 1)-кратное вырождение основного состояния. Однако это дополнительное расщепление уровней вполне может оказаться малым по сравнению как с к Т, так и с расщеплением во внешнем магнитном поле,, и тогда им можно пренебречь. Очевидно, что именно такая ситуация реализуется в ионах переходных металлов группы железа. [c.274]

Микромеханизм явлений здесь весьма разнообразен. Наряду с обычным эффектом Фарадея, возникающим вследствие спин-орбитального взаимодействия и прецессии моментов, в поле Н играют роль обменные эффекты, вклад s — d переходов, спиновые волны (магнитные взаимодействия). Подробности этих явлений см., например, в работах [197—199]. Величины эффектов в магнитных средах особенно велики и легче наблюдаются. [c.242]

В теории магнетизма рассматриваются различные микроскопические механизмы магнитострикции за счет изменения магнитного ди-поль-дипольного взаимодействия спин-орбитального взаимодействия взаимодействия анизотропного электронного облака атома переходного элемента с внутрикристаллическим полем изменения обменных сил между атомами и между электронами. [c.292]

Если спин-орбитальное взаимодействие велико (т. е. если должны учитываться магнитные си.пы), матричный элемент является сложным и условие = О предполагает, что действительная и мнимая части должны стремиться к нулю отдельно друг от друга. Поэтому только для ряда из трех переменных Г1, гг и Гд может быть выполнено условие (IV,5) и, таким образом, линия пересечения имеет только / — 3 измерения. [c.458]

Обычно различают несколько типов взаимодействия частиц, зависящих от их спинов обменное взаимодействие, связанное с возможностью перестановки одинаковых частиц спин-орбитальное взаимодействие, происходящее от релятивистского взаимодействия движущегося магнитного момента с электрическими полями непосредственное магнитное взаимодействие моментов. Обменное взаимодействие обычно значительно превышает все остальные виды взаимодействий. Характерным отличием обменного взаимодействия является инвариантность по отношению к поворотам полного момента системы частиц в пространстве. Таким свойством обладает скалярное произведение (ии ). [c.35]

Обменное взаимодействие играет основную роль в относительной ориентации спинов, но не определяет направления суммарного спина относительно кристаллографических осей кристалла. Это вырождение по направлениям частично снимается спин-орбитальным взаимодействием. Орбитальное движение электронов связано с кристаллографическими направлениями в кристалле и приводит к появлению аффективного магнитного поля — поля анизотропии (<- 10 —10 э). В результате в кристалле появляется одно или несколько направлений легкого намагничения, вдоль которых преимуш,ественно ориентируется суммарный спин электронов. Энергия взаимодействия магнитного момента спина с полем анизотропии по порядку величины равна энергии спин-спинового взаимодействия, т. е. lO " —10 эрг. [c.104]

Поляризация в направлении, перпендикулярном плоскости рассеяния, может возникать даже в том случае, когда мишень сферически симметрична. Простой пример этого — рассеяние быстрых электронов сферически симметричным электрическим полем (скажем, кулоновским полем). Движущиеся электроны чувствуют эффективное магнитное поле, которое взаимодействует с их магнитным моментом и приводит к появлению в гамильтониане члена, пропорционального 0-г X р спин-орбитальное взаимодействие). В результате возникает поляризация [625, 627]. [c.258]

Здесь первый и второй члены аъ соответственно представляют зеемановские энергии магнитного момента спина и орбитального магнитного момента, обусловленные вращением молекулы. Первый и второй члены S d соответственно представляют спин-орбитальное взаимодействие [c.213]

Отметим следующие изменения, которые обычно не принимаются во внимание. Почти всегда пренебрегают влиянием магнитного поля на поступательное движение иона, т. е, не совершают преобразования (31.9) оператора импульса, описывающего атомное ядро. Кроме того, не рассматривают взаимодействия ядерных спинов с полем, энергия которого описывается выражением, аналогичным (31.12) исключение составляют только случаи, когда эффекты, связанные с ядерными спинами, представляют особый интерес (как, например, в экспериментах по магнитному резонансу). В обоих случаях упрощения оправданы тем, что ядра имеют значительно большую массу, и поэтому ядерный вклад в магнитный момент твердого тела примерно в 10 —10 раз меньше электронного. И наконец, преобразование (31.9) операторов импульса, которые входят в члены, описывающие спин-орбитальное взаимодействие, приводит к поправкам, малым по сравнению с энергией непосредственного взаимодействия спина электрона с магнитным полем, поэтому такое преобразование также обычно не проводят. [c.261]

Рассмотрим свободный ) атом или ион, у которого все электронные оболочки, Кроме одной, или полностью заполнены, или совершенно пусты, причем одноэлектронные уровни этой единственной оболочки характеризуются орбитальным моментом 2. Поскольку при данном I проекция 1 может иметь 2/ + 1 значений (I, 1 — 1, 1 — 2,. . ., —I), а каждому отвечают два возможных направления спина, то в такой оболочке имеется 2 21 + 1) одноэлектронных уровней. Пусть п —число электронов в оболочке, причем О < < 2 (2i + ) Если бы электроны не взаимодействовали друг с другом, основное состояние иона было бы вырожденным, так как имеется много способов размещения п электронов на уровнях, число которых превышает п. Однако кулоновское взаимодействие между электронами и спин-орбитальное взаимодействие в значительной степени снимают это вырождение (хотя, вообще говоря, не полностью). Если не рассматривать наиболее тяжелые ионы (где очень сильно спин-орбитальное взаимодействие), то после снятия вырождения наиболее низколежащие уровни могут быть описаны простой системой правил, справедливость которых подтверждается как довольно сложными расчетами, так и анализом атомных спектров. Мы просто сформулируем эти правила, поскольку их связь с магнитными свойствами твердых тел интересует нас больше, чем их строгое обоснование ). [c.265]

Рассматривая взаимодействие Г. с электронами, следует учитывать, что электрон, кроме массы и заряда, обладает ещё собственным механич. моментом (спином) и связанным с ним магнитным моментом, а также орбитальным магнитным моментом. Между орбитальным магнитным моментом и спином имеет место спин-орбитальное взаимодействие если меняется наклон орбиты, несколько меняется и направ- [c.88]

Физическую природу магнитной анизотропии впервые установил Н. С. Акулов. В ферромагнитном кристалле имеются взаимодействия, которые ориентируют намагниченности вдоль определенных кристаллографических направлений (осей легкого намагничения). К этому приводит перекрытие электронных орбит спиновые моменты взаимодействуют с орбитальными из-за наличия спин-орбитальной связи, а орбитальные моменты, в свою очередь, взаимодействуют с кристаллической решеткой за счет существующих в ней электростатических полей и перекрытия волновых функций соседних атомов. [c.347]

Какая из возможных связей осуществляется фактически, зависит от характера взаимодействия между электронами. Если энергия взаимодействия спина электрона с его магнитным моментом больше, чем энергия взаимодействия орбитального и спинового моментов электрона с другими электронами, то осуществляется связь. [c.217]

МО направленным спином электрона. Орбитальный момент атома при L = = 1 может тремя способами ориентироваться относительно индукции магнитного поля (ш, = —1, О, 1). Это дает три значения энергии взаимодействия и приводит к расщеплению уровня Р на три подуровня (рис. 85). При каждой ориентировке орбитального магнитного момента спиновый магнитный момент может независимо ориентироваться двумя способами. Благодаря этому каждый из трех [c.253]

Наконец, в однородном изотропном аморфном сплаве должна отсутствовать макроскопическая магнитная анизотропия. Однако за счет спин-орбитальных взаимодействий и различного типа неоднородностей в аморфных магнетиках все же возникает случайная анизотропия. Нередко она оказывается слабой, и в этоА1 случае низкие значения магнитной анизотропии приводят к легкости перемагничивания аморфных сплавов. В связи с этим многие аморфные магнетики относятся к классу обладающих особой мякостью магнитно-мягких материалов. Так, типичные коэрцитивные силы этих материалов 0,01—0,2 Э, что значительно меньше соответствующих значений для кристаллических сплавов, причем магнитное насыщение достигается в полях —200 Э. Петля гистерезиса мала и имеет прямоугольную форму, вытянутую вдоль оси [c.290]

Если учесть спин-орбитальное взаимодействие и рассматривать связанную с ним энергию как дополнительное возмущение в системе, то спиновый момент может потянуть за собой часть орбитального момента (того же направления). Если при этом еще и взаимодейств 16 такого знака, что благоприятствует параллельной ориентации спинового и орбитального моментов, то полный магнитный момергт окажется больше, чем чисто спиновый магнитный момент, и величина будет больше 2. Экспериментальные результаты подтверждают следствия, вытекающие из предположений о том или ином знаке спин-орбитального взаимодействия, а именно, оказывается, что > 2, когда Зй-обо-лочка заполнена более чем наполовину, = 2, когда Зй-обо-лочка заполнена точно наполовину, и < 2, когда Зй -оболочка заполнена менее чем наполовину. [c.528]

Сущность спин-орбитального взаимодействии. Пусть вокруг ядра движется один электрон. Так как электрон движется в кулоновском поле ядра и никакого магнитного поля нет, то на первый взгляд не видно, из-за чего может появиться дополнительная энергия взаимодействия. Ясно, что нельзя представить себе, что магнитный момент электрона взаимодействует с магнитным полем, создаваемым самим электроном при его движении, хотя бы потому, что в точке нахождения электрона это поле не определено. Наличие епин-орбиталь-ного взаимодействия можно доказать двумя способами. Во-первых, движу- [c.203]

Сильное поле. Сложный эффект Зеемана наблюдается в слабом магнитном поле, когда энергия взаимодействия магнитного момента атома с магнитным полем меньше энергии спин-орбитального взаимодействия. Если индукция магнитного поля достаточно велика, то энергия взаимодействия магнитного момента с магнитным полем становится больше энергии спин-орбитального взаимодействия, благодаря чему связь между орби-гальным и спиновым моментами разрывается. Спиновый магнитный момент и орбитальный магнитный момент атома начинают самостоятельно взаимодействовать с магнитным полем, т. е. каждый из них самостоятельно прецессирует вокруг направления индукции магнитного поля (рис. 84). Явление разрыва спин-орби-тальной связи в сильном магнитном поле называется эффектом Пашена-Бака. [c.252]

Спектры ЭПР характеризуются двумя основными параметрами в-ф актором и постоянными сверхтонкого взаимодействия (СГВ) с магнитными ядрами. Матрица может вызвать изменение одного или обоих этих параметров, а также появление дополнительных постоянных СТВ, если сами матричные атомы имеют магнитные ядра. Исследования атомов и молекул в матрице показывают, что матричные сдвиги -фактора по сравнению с газовой фазсй невелики, если он имеет значения, близкие к -фактору свободного электрона (2,0). В противном случае, т.е. при наличии спин-орбитального взаимодействия, может происходить значительный сдвиг -фактора, поскольку матрица изменяет спин-орбитальное взаимодействие. [c.111]

Для ферромагнетиков группы железа орбитальные моменты Зй-электронов жестко связаны ( заморожены ) электростатическим полем решетки и внешнее поле Я, взаимодействуя со спиновыми моментами, преодолевает спин-орбитальное взаимодействие. Таким образом, магнитокристаллическая анизотропия Зй-пере-ходных металлов обусловлена силами магнитного происхождения. [c.23]

Спин-орбитальное взаимодействие, несмотря на его малость в 3(1"-ионах, проявляется в оптических спектрах в виде тонкой структуры, наблюдаемой для узких полос, в существовании интеркомбинационных переходов, а в магнитном отношении — в отклонении магнитного -фактора от его чисто спинового значения и в появлении начального расщепления в нулевом магнитном поле при исследовании спектра Э11Р. [c.17]

Взаимодействие орбитального и собственного (спинового) ма1 нигных моментов электрона (спин-орбитальное взаимодействие) при-водагт к образованию полного механического и магнитного моментов Ц и Mj. Величина полного механического момента также будет квантоветься [c.24]

Возможны и более сложные типы анизотропии, в частности анизотропия типа легкая плоскость . В последнем случае направления легкого намагничивания образуют плоскость, расположенную перпендикулярно к оси анизотропии. Другим типом взаимодействия, который также играет важную роль в формировании магнитокристаллической анизотропии, является спин-орбитальное взаимодействие, которое, как и магнитное дипольное взаимодействие, пропорционально (о/с) т. е. относится к релятивистским. Обусловленную перечисленными механизмами часть полной энергии магнитоупорядоченного кристалла, зависящую от направления, принято называть энергией магнитной анизотропии гюа. Именно энергией Юа В значительной степени определяется магнитоупругое взаимодействие, или магнитострикция. [c.370]

Знак зависит от того, параллелен или антипараллелен спин магнитному полю. Множитель /2 обязан релятивистской природе собственного момента электрона он не играет существенной роли при качественном рассмотрении, проводимом нами. В задаче спин-орбитального взаимодействия большую роль играет потенциал V в области атомного ядра, где он значительно (более чем в 10" раз) превышает псевдопотенциал V, определяющий зонную структуру. Аналогично и скорость в этой области v может в десятки раз превышать обычную скорость орбитального движения. Если для простоты предположить, что потенциал решетки изменяется только вдоль одного направления (ср. с рис. 7.4) как со8(л /а), где а —- постоянная решетки, то энергия спин-орбитального взаимодействия (9.20) будет изменяться как sin(y/a). Подстановка численных значений показывает, что ее величина (т.е. Vifi vW] /са) может стать сравнимой с энергией в поле псевдопотенциала (т.е. с elK l), а в исключительных случаях даже оказаться доминирующей. [c.538]

Для объяснения тонкой структуры Гоудсмит и Юленбек в 1925 г. высказали гипотезу, согласно которой электрон надо представлять себе в некотором смысле похожим на заряженный волчок, вращающийся вокруг собственной оси. Благодаря этому вращению электрон будет обладать собственным моментом количества движения (спином) и магнитным моментом. Если предположить, что проекция спина может принимать только два значения, то тонкую структуру оптических линий можно объяснить как результат взаимодействия магнитного поля, создаваемого орбитальным движением электронов, с магнитным моментом, обусловленным наличием спина. Это взаимодействие несколько различно при разных направлениях спина, благодаря чему происходит расщепление терма на два близких подтерма. При этом количественное согласие с опытом получается в том случае, если [c.59]

При рассмотрении дублетной структуры термов щелочных металлов было показано, что она обусловливается взаимо,действием магнитного момента оптического электрона с его орбтальным движением, т.е. спин-орби1альным взаимодействием (см. 34). Мультиплетность определяется числом возможных взаимных ориентаций спина электрона и его орбитального момента, т.е. числом различных способов образования полного момента атома при данных значениях спина и орбитального момента атома. В случае щелочных металлов это число равно двум, поскольку спин равен Va- [c.246]

Слабым магнитным полем считается такое поле, энергия взаимодействий с которым орбитального магнитного момента и спинового магнитного момента меньше, чем энергия спин-орбитального вэаимодействия. Благодаря этому с магнитным полем взаимодействует полный магнитный момент атома как целое, а спин-орбитальная связь не разрывается. В этом случае наблюдается сложный (или аномальный ) эффект Зеемана. Если полный спин атома равен нулю, то в слабом поле наблюдается простой (или нормальный ) эффект Зеемана. [c.251]

Хотя в сильном магнитном поле спин-орбитальная связь разорвана, определенное спин-орбитальное взаимодействие все же существует. Однако энергия этого взаимодействия меньше энергии взаимодействия орбитального и спинового магнитного моментов с магнитным полем. Если учесть это остаточное спин-орбитальное взаимодействие, то оно дает дополнительное мульгиплетное расщепление, приводящее к возникновению тонкой структуры линий в эффекте Пашена-Бака, которая здесь не рассматривается ввиду ее малости. [c.254]

ВЕРОЯТНОСТЬ термодинамическая характеризуется чис-ло 1 способов, которыми может быть реализовано данное состояние системы ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ [—воздействие тел или частиц друг на друга, приводящее к изменению их движения ближнего порядка — взаимодействие между соседними частицами, составляющими вещество гравитационное — взаимодействие между любыми телами, выражающееся в их взаимном притяжении с силой, зависящей от масс тел и расстояния между ними дальнего порядка — взаимодействие между далекими частицами, составляющими вещество звеньями полимерной молекулы при случайном сближении их в процессе теплового движения) обменное — специфическое взаимное влияние одинаковых частиц, входящих в состав квантовой системы, связанное со свойствами симметрии волновой функции системы относительно перестановки координат частиц, а также приводящих к согласованному движению частиц и изменению энергии системы пондемоторное токов — механическое взаимодействие электрических токов посредством создаваемых ими магнитных полей снин-орбитальное — взаимодействие частиц, входящих в состав квантовой системы, зависящее от велггчины и взаимной ориентации их орбитального и спинового моментов импульса, а также приводящих к тонкой структуре уровней энергии системы сннн-решеточ-ное — взаимодействие орбитального магнитного момента атома с кристаллическим полем спин-спиновое — взаимодействие частиц, входящих в состав квантовой системы, обусловленное наличием у частиц собственных магнитных моментов, а также приводящих к сверхтонкой структуре уровней энергии системы электромагнитное — взаимодействие частиц, обладающих электрическим зарядом или магнитным моментом, осуществляемое посредством электромагнитного поля] [c.226]

Смотреть страницы где упоминается термин Спин-орбитальное взаимодействие и магнитное взаимодействие : [c.647] [c.105] [c.228] [c.207] [c.373] [c.638] [c.92] [c.22] [c.99] [c.481] [c.270] [c.348] [c.189] [c.234] [c.446] [c.372] [c.301] [c.287] [c.427] [c.931] [c.250]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...