Спин электрона и плотность уровней

При заданной плотности носителей заряда Пе вынужденный процесс начинается только при напряженностях поля Я Ямин(Пе). Причина этого может быть понята из анализа коэффициента усиления. С одной стороны, коэффициент усиления gs пропорционален дифференциальному поперечному сечению для спонтанного рассеяния, заданному уравнением (3.16-73) из него получается, как правило, только слабая зависимость от поля (ср. приведенные выше данные для изменения g-фактора при различных значениях напряженности поля). С другой стороны, коэффициент усиления пропорционален величине, описывающей относительные населенности спиновых уровней. Существующие закономерности схематически показаны на фиг. 47. При слабых полях энергия Ферми так расположена по отношению к энергетическим зонам, что верхний уровень в значительной мере заполнен поэтому лишь относительно малое число электронов может совершать переходы Снизу вверх. Напротив, при более сильных полях верхний уровень преимущественно свободен (при достаточно низких температурах), так что путем переворачивания спина значительная часть электронов может возбуждаться, что приводит к относительно высокому значению коэффициента усиления. Область значений напряженности поля, в которой создаются эти благоприятные условия для вынужденного рассеяния, зависит от плотности носителей заряда. Чем меньше плотность носителей заряда, тем при меньших напряженностях поля создаются благо- [c.399]

Для объяснения явления ферромагнетизма в квантовой теории используются два основных подхода. Один из них основан на предложенной Френкелем модели коллективизированных электронов, подчиняющихся статистике Ферми — Дирака. Эта модель учитывает обменное взаимодействие. В теории показано, что при некоторой плотности электронного газа возможно появление самопроизвольного намагниченного состояния вне зависимости от того, что кинетическая энергия электронов при этом увеличивается. Напомним еще раз, что увеличение кинетической энергии связано с тем, что, в силу принципа Паули, электроны с параллельной ориентацией спина не могут з нимать один энергетический уровень. Поэтому при перевороте спина электрон вынужден занять состояние с большей энергией. В настоящее время, однако, существует мнение, что газ электронов проводимости, по-видимому, не является )ерромагнитным ни при каких условиях. Строгое доказательство этого пока отсутствует. В то же время ни в одном эксперименте не было обнаружено ферромагнетизма металлов, не содержащих атомов или ионов с недостроенными d- или /-оболочками. Появление ферромагнетизма в системе d- или /-электронов связано с аномально высокой (по сравнению с s-электронами) плотностью состояний в - и /-зонах. [c.337]

Рис. 1. Переворот спина магнитной примеси (/-иона) с участием фермиевских электронов. Внутренней оболочке парамагнитного иона соответствует узкий энергетический уровень, попадающи в зону проводимости немагнитного металла f— энергия /-электронов. Sf энергия Ферми k — нвазиим-пупьс) g(S l плотность состояний.

В случае 6 (г) уровень Sj столь близок к а его гибридизационное уширение Г столь велико, что система приобретает свойство промежуточной валентности. При этом рассеяние на флуктуациях валентности даёт в формирование резонанса не менее существенный вклад, чем рассеяние с переворотом спина. В случае 6 (й), когда Г /-электроны перестают отличаться от обычных электронов проводимости и мы имеем дело с /-металлами типа и или Np, хотя флуктуации спиновой плотности могут и здесь давать существенный вклад в т. Системы с Т. ф. на основе Се, как правило, относятся к случаю 6 (в), а соединения U — к случаю 6 (г). [c.195]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...