Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Сидельковская Ф.П. "Химия N-вннилпирролидона и его полимеров" ()

Райт П. "Полиуретановые эластомеры" (Высокомолекулярная химия)

Сеидов Н.М. "Новые синтетические каучуки на основе этилена и олефинов" (Высокомолекулярная химия)

Поляков А.В "Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза" (Высокомолекулярная химия)

Попова Л.А. "Производство карбамидного утеплителя заливочного типа" (Высокомолекулярная химия)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Физическая химия -> Маттис Д. -> "Теория магнетизма. Введение в изучение кооперативных явлений" -> 98

Теория магнетизма. Введение в изучение кооперативных явлений - Маттис Д.

Маттис Д. Теория магнетизма. Введение в изучение кооперативных явлений — М.: Мир, 1967. — 409 c.
Скачать (прямая ссылка): teoriyamagnetizma1967.djv
Предыдущая << 1 .. 92 93 94 95 96 97 < 98 > 99 100 101 102 103 104 .. 148 >> Следующая

"атомного магнетизма", по правилу Хунда, не могут быть внезапно сведены к
нулю J). Возможно, эти аргументы п неотразимы, но они тем не менее не
образуют строгого доказательства. Такое общее доказательство имеется лишь
для одномерного случая. Было показано [18] z), что основное состояние
оператора Si-о в сумме с оператором любого взаимодействия Sic есть всегда
немагнитное синглетное состояние, независимо от числа электронов пли от
природы взаимодействия. Это доказательство, конечно, "не проходит" из-за
существования вырожденных трехмерных атомов, что символизируется обменным
гамильтонианом (38). Последнее делает правдоподобным выбор единого
эффективного гамильтониана, включающего обменную часть (38) для
использов' ния во всех твердых телах:
(43)
Отдельные слагаемые определены выражениями (27), (35) и (38). Сохранение
той части Si', которая явным образом зависит от спина, а именно Sioux,-
вот кто создает возможность магнитного поведения.
К несчастью, собственные функции и собственные значения Шэфф нельзя найти
точно, потому что три его составляющие не коммутируют друг с другом и,
следовательно, не могут быть одновременно диагонализованы. Если мы
несколько усредним Si от, подобно Стонеру, получается более простой
гамильтониан, который обозначается Sioo tCM- ниже выражение (77)]. Именно
этот более простой вариант мы и исследуем позднее, чтобы определить,
каково пороговое значение обменного взаимодействия, необходимое для
существования магнетизма а металлах.
Сам по себе Sinфф есть лишь часть полного гамильтониана
(44)
определенного уравнениями (27) и (31), содержащими поправки к зонной
структуре, модели векторной связи и т. д. Из-за его сложности и
отсутствия современных теоретических усовершенствований точный
гамильтониан взаимодействующих электронов в значительной степени
бесполезен. Для простоты в настоящую теорию не включается и электрон-
фононное взаимодействие.
*) Эта идея принадлежит Слэтеру [17]. а) См. также гл. 4.
Si ПОЛИ = Si О ~Г Si ' ,
Si эфф - Si о + Si с + Si ОбМ-
ВЫВОД ГАМИЛЬТОНИАНА ГЕЙЗЕНБЕРГА
255-
ВЫВОД ГАМИЛЬТОНИАНА ГЕЙЗЕПБЕРГА ИСХОДЯ ИЗ ТЕОРИИ ВОЗМУЩЕНИИ
Чтобы проиллюстрировать использование Звафф, получим гамильтониан
Гейзенберга, справедливый для непроводящих магнитных веществ. Этот вывод
представляет собой распространение метода, применявшегося в задаче 1 гл.
2 (стр. 64) на задачу многих тел; тем не менее это не общая теория
магнетизма изоляторов, которая сама по себе сложная и довольно
специализированная тема, если заниматься ею детально. Согласно теории,
основные добавки по большей части имеют антиферромагнитный знак, что
вполне согласуется с экспериментом. Но из этого широко распространенного
антиферромагнетизма в изоляторах есть исключения: "... окись европия ЕиО
становится истинно ферромагнитной при 77° К, магнитный момент насыщения
около семи магнетонов Бора. Таким образом, это первая ферромагнитная
окись редкоземельного металла и, если исключить Сг02, вообще единственная
известная нам окись, заведомо имеющая ферромагнитную связь" [191 1).
В изоляторах Звс + ЗваЬк - эт0 большая часть Звзт-* а Звй - это
возмущение. Однако оператор ЗвоЬм может быть разложен далее; часть,
ответственная за правило Хунда, рассматривается как нулевое приближение,
тогда как обменное взаимодействие между ближайшими соседями учитывается
по теории возмущений в первом порядке. Следовательно, исходный
гамильтониан имеет вид
Зв^Звс + ЗвоХб1нд (45)
и предполагается, что он описывает основные и возбужденные состояния
невзаимодействующих "атомов" Ванье, каждый со своим спином S;, равным 1/2
(умноженным на число электронов в незаполненной оболочке).
(Предполагается, что кристаллическое поле замораживает2) орбитальный
момент, в противном случае соответствующие величины - это J; и /г.)
Собственные функции основного состояния Зв очень вырождены;
действительно, степень вырождения равна N 0, где
о = П №si "Ь !)•
i
Именно возмущение Зв о 11 снимает это вырождение. Из (24) можно видеть,
что возмущение Зво переносит электрон из одного узла в другой, соседний;
этот виртуальный переход появляется в теории возмущений второго порядка и
описывается матричным элемен-
Природе "непроводящего состояния" посвящена работа Кона [20].
2) Термин "замороженный" по отношению к моменту означает несохранл-
ющийся. Он представляется нам весьма неудачным, но мы сохраняем его, так
как он вошел в литературу.- Прим. ред.
256
7. МАГНЕТИЗМ И МАГНОНЫ В МЕТАЛЛАХ
том //(Rj;),,, п, а возрастание энергии U > 0 в промежуточном состоянии
обязано созданию двух ионизованных узлов: положительно ионизованный ион в
точке Rj и отрицательно заряженный в точке Rj. Обозначим одно из
нейтральных основных состояний через | а ), а одно из возбужденных
ионизованных состояний через [ Р); тогда U = (Р | SS | Р) - (а | S6 I а)
и изменение энергии состояния | а) во втором порядке теории возмущений
равно
бЕ - ^ ^ ^о!°012_
Р
(в|<И?0|а)*-(и|даЛи) (46)
Предыдущая << 1 .. 92 93 94 95 96 97 < 98 > 99 100 101 102 103 104 .. 148 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама