Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Москвин А.С. - ТЕОРИЯ МАГНЕТИЗМА

.pdf
Скачиваний:
109
Добавлен:
13.03.2016
Размер:
2.4 Mб
Скачать

Переходные ионы в кристаллах

Кристаллическое поле (КП). Учет симметрии КП и симметрии электронных состояний.

Различные схемы КП. Классификация электронных состояний. Кристаллические термы. Штарковские мультиплеты. Псевдоспиновое описание.

Магнитные моменты ионов в кристаллах.

«Замораживание» орбитального момента. Эффективный g-тензор.

КП как источник магнитной анизотропии. Одноионная анизотропия РЗМ. Операторы Стивенса.

Кристаллическое поле (КП)

Гамильтониан КП

Мультипольный момент электрона

Учет симметрии КП

Гамильтониан КП включает только гармоники, или их комбинации, инвариантные относительно преобразований локальной точечной симметрии. Так, для кубической, октаэдрической и тетраэдрической симметрии

Учет симметрии одноэлектронных состояний

-электрон обладает только четными

мультипольными моментами (k=0,2,4,…) ранга не выше

Другими словами, в разложении

входят гармоники ранга не выше

-электрон в кристаллическом

поле

-электрон

px,y,z

px,y,z

 

 

VКП

VКП=0

куб.

p

 

pz

 

 

 

 

p-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pz

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

px

 

 

 

 

 

px,y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

py

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p+1

V

 

VКП

 

H||O

 

 

 

 

z

КП

 

 

 

 

 

 

тетр.

 

ромб.

 

 

 

 

 

частичное

 

полное

размораживание

замораживание

замораживание

орбитального

орбитального

 

орбитального

 

момента

момента

 

момента

магнитным полем

(Изинг)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-электрон в октаэдрическом КП

eg

6Dq

nd

4Dq

t2g

полное замораживание орбитального момента

эффективный орбитальный момент

Кристаллическое поле для

многоэлектронных атомов

Схемы КП

• Слабое КП:

• Среднее КП:

• Сильное КП:

Слабое КП. Метод эквивалентных операторов

Теорема Вигнера-Эккарта утверждает, что

матрицы тензорных операторов одинакового ранга совпадают с точностью

до множителя. Это позволяет заменить операторы мультипольного момента электронов в гамильтониане КП на эквивалентные им операторы по правилу

Эквивалентные операторы Стивенса

- параметры Стивенса