Восприимчивость спиновая Паули

Магнетизм электронов проводимости в металлах, полупроводниках и сверхпроводниках. Пара магн е-т и зм электронов проводимости (спиновый Паули парамагнетизм) наблюдается у щелочных (Li, Na, К и др.), щёлочноземельных (Са, Sr, Ва и др.) и переходных (3d-, id- и 5й-металлов, кроме Fe, Со, Ni, Сг п Мн) металлов, у них магн. восприимчивость [c.632]

Среди них была работа Л. Ландау [248] (1930 г.) о диамагнетизме свободных электронов. Автору было тогда только 23 года, но в Советском Союзе его ценили уже настолько высоко, что направили за границу для изучения теоретической физики в некоторых ведущих центрах — Берлине, Копенгагене и Кембридже. Во время пребывания в Кембридже Ландау и получил тот неожиданный результат, что если правильно применить квантовую механику к орбитальному движению свободных электронов металла, находящегося в магнитном поле, то можно предсказать слабую постоянную диамагнитную восприимчивость, которая должна была составлять ровно одну треть величины спиновой парамагнитной восприимчивости, вычисленной Паули. В статье также кратко отмечено, что если принять во внимание периодическое поле решетки, следуя Блоху [51] (1928 г.), то расчеты орбитального диамагнетизма и спинового парамагнетизма останутся в принципе верными, но отношение 1 3 нарушится, и Ландау предположил, что, возможно, это имеет отношение к аномально высокому диамагнетизму висмута, как впоследствии действительно и оказалось. [c.24]

Спиновая восприимчивость Паули. [c.94]

Спиновый парамагнетизм валентных электронов . Происхождение парамагнетизма многих простых металлов было впервые объяснено Паули элементарным способом, изложенным в 29. Значение магнитной восприимчивости, полученной по этой теории, равно [c.628]

Поэтому существуют полупроводники, в которых диамагнетизм Ландау подавляюще велик по сравнению со спиновым парамагнетизмом Паули. Вычитая из измеренной восприимчивости величину, отвечающую чистому материалу, находят непосредственно вклад, связанный с диамагнетизмом Ландау ). [c.282]

В простой теории парамагнетизма твердых тел, описанной в гл. 31, предполагалось, что отдельные источники магнитного момента (в диэлектриках, например, это электронные оболочки ионов с неравным нулю моментом, а в простых металлах — электроны проводимости) не взаимодействуют друг с другом. Мы видели, что необходимо выйти за рамки этого предположения, чтобы, например, предсказать величину наинизшей температуры, достижимой при адиабатическом размагничивании, или аккуратно оценить спиновую восприимчивость Паули электронов проводимости в металле. [c.286]

Оценим теперь по очереди важность различных членов в (2.55). Поскольку е в действительности есть функция от хН, как видно из (2.48), интеграл в правой части должен быть пропорционален 1///, так что его вклад в 50 не зависит от Я. Нетрудно показать, что этот вклад на самом деле равен значению 50 в отсутствие Я (см. приложение 4). Это, однако, перестает быть верным, если мы примем во внимание спиновый магнитный момент электрона, которым до сих пор пренебрегали. Как показано в приложении 4, если спиновое вырождение снимается, то этот член становится отрицательным и пропорциональным Я , что приводит к восприимчивости, которая сводится к спиновой восприимчивости Паули, если спиновое расщепление симметрично относительно каждого уровня. [c.66]

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]

Паули [19] показал, что правильные результаты теория дает, если учесть, что электроны в металле подчиняются статистике Ферми — Дирака (см. гл. 7). Здееь же мы сначала дадим качественное объяснение. Из формулы (15,21) следует, что вероятность параллельной полю В ориентации атомного спипа превышает вероятность антипараллельной ориентации примерно в хВ квТ раз. Если у нас N атомов (в единице объема), то их суммарный вклад в намагниченность равен примерно М х В1квТу т. е. прн таком подходе мы опять-таки получаем стандартный результат классической теории. Однако для большинства электронов проводимости в металле вероятность того, что спиновый момент при включении внешнего поля повернется в направлении поля, равна нулю, поскольку состояния ниже уровня Ферми со спином вдоль поля в подавляющем числе уже заняты. Только у небольшой части электронов с энергиями порядка квТ, находящихся в верхней части фермиевского распределения, спины имеют шанс повернуться в направлении поля, и таким образом лишь доля Т Тр от общего числа электронов дает вклад в восприимчивость. Следовательно, [c.535]

Задача 14. Определить парамагнитную восприимчивость газа свободных электронов, связанную с наличием у них собственных магнитных моментов (спиновый парамагнетизм Паули, W. Pauli, 1927). Рассмотреть случаи вырожденного и невырожденного газов. [c.224]

Прошло более 50 лет с тех пор как Паули [324] (1927 г.) сделал существенный шаг вперед, показав, что если при построении теории использовать вместо классической незадолго до того открытую статистику Ферми—Дирака, то трудность со спиновой восприимчивостью отпадает. Рассчитанная парамагнитная восприимчивость не зависит от температуры и гораздо меньше классической. Она сравнима с экспериментальным значением. Вскоре после этого Зоммерфельд [408] (1928 г.) показал, что использование статистики Ферми—Дирака устраняет также трудность с теплоемкостью и другие неудовлетворительные черты, присурие классической теории продолжая, однако, давать объяснение закона Видемана—Франца (даже улучшив значение коэффициента пропорциональности). С тех пор начался поток статей, особенно в Zeits hrift fur Physik, в которых использовалась идея систематического приложения квантовой механики к вычислению разного рода свойств металлов. [c.23]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...