Москвин А.С. - ТЕОРИЯ МАГНЕТИЗМА
.pdf
Содержание
•Часть I. Формирование магнитного момента основного состояния атома. Одноионная магнитная анизотропия
•Элементы теории свободного атома.
Классификация электронных состояний. Электронные конфигурации. Термы. Спинорбитальная связь. SLJ-мультиплеты. Переходные ионы в кристаллах. Кристаллическое поле (КП). «Замораживание» орбитального момента. КП и магнитная анизотропия. Магнитные моменты. Эффективный g-тензор. Ковалентность и перенос спиновой плотности. Магнитная восприимчивость ионов.
Часть II. Спиновые взаимодействия
•Спин-гамильтониан. Изотропный (сверх)обмен Гейзенберга. Правила Гудинафа-Канамори. Угловая зависимость обменного интеграла. Биквадратичный обмен.
•Особенности квантовой природы магнетизма. Антиферромагнетики.
•Двойной обмен.
•Антисимметричный обмен Дзялошинского-Мория.
•Анизотропный обмен. Одноионная анизотропия.
•Орбитально-анизотропный обмен. Взаимодействие “спинчужая орбита”. Особенности 3d-4f и 4f-4f обмена.
•Магнитоупругие взаимодействия.
•Магнитоэлектрические взаимодействия.
•Элементы микроскопической теории магнитооптических эффектов.
•Сверхтонкие взаимодействия.
•Псевдоспиновый формализм.
Литература
•С.В. Вонсовский, Магнетизм. М., Наука, 1971.
•Р. Уайт. Квантовая теория магнетизма.
М.,"Мир" (1985).
•С.В.Тябликов. Методы квантовой теории магнетизма. М.,"Наука" (1965).
•А. Абрагам, Б. Блини. Электронный парамагнитный резонанс. I, II. М., 1972.
•А.С. Москвин, Ю.Д. Панов, Атомы в кристаллах, Изд-во УРГУ, Екатеринбург,
1999.
Свободный многоэлектронный атом
•Одноэлектронные токовые и нетоковые состояния
•Многоэлектронные конфигурации
•LS-связь. Электростатическое взаимодействие. Термы. Правило Хунда
•Спин-орбитальная связь. LSJ-мультиплеты.
•Магнитные моменты.
•Переходные ионы
Одноэлектронные атомные состояния
•Волновая функция 
-электрона
•Одноэлектронная энергия 
•В атоме водорода (a.u.)
•1 a.u. энергии
• 
- Боровский радиус
Токовые и нетоковые состояния
•Орбитальная функция токового состояния комплексна 
•Орбитальная функция нетокового состояния вещественна
Одноэлектронный энергетический спектр
Энергия (a.u.)
0
-1/2
непрерывный спектр
|
|
n=4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
n=3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
|
|
n=2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|||
Атом водорода |
|
|
|
|
Многоэлектронный атом |
|
|
|
n=1 |
|
|
||
|
|
|
||||
3d
3p
3s
2p
2s
1s
Магнитный момент электрона
магнетон Бора
фактор Ланде
Взаимодействие с магнитным полем
•Магнитный момент электрона ориентируется по направлению магнитного поля!
Принцип Паули, электронные
конфигурации основного состояния
•Энергия конфигурации:
• Заполненные
•и незаполненные оболочки