Закон сохранения момента количества движения в физике магнитных явлений
Момент количества движения, пространственное квантование. Магнитный момент в магнитном поле. Спин и собственный магнитный момент электрона. G-фактор, принцип запрета Паули. Обменная энергия и обменное взаимодействие. Энергия обменного взаимодействия.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 19.08.2015 |
| Размер файла | 2,2 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Если предположить не квантовый механизм упорядочения, например упорядочение под действием энергии Е, вызывающей ориентацию диполя с магнитным моментом в поле другого диполя моментом , то такая энергия выражается соотношением , где r ? расстояние между диполями. Оценка этой энергии для магнитных моментов величиной порядка одного магнетона Бора дает значение приблизительно 0,001 эВ при равновесных расстояниях между ближайшими соседними атомами в твердых телах. Следовательно, эффект дипольного взаимодействия по величине, по крайней мере, на два порядка слабее того, который обуславливает наблюдаемую на опыте величину обменной энергии.
Таким образом, обменное взаимодействие, ответственное за возникновение ферромагнетизма, нельзя описать с помощью классических моделей, оно представляет собой квантовомеханический эффект.
Установлено, что значение обменного интеграла J зависит от отношения межатомного расстояния d к диаметру a недостроенной внутренней электронной оболочки атома вещества (рис.6). Ферромагнетизм наблюдается только для элементов, у которых обменный интеграл положителен (J > 0), что выполняется для d/a > 1,5. Например, из элементов группы железа ферромагнетиком является только альфа-железо (-Fe), кобальт (Co) и никель (Ni). Гамма-железо (-Fe) и другие элементы этой группы ферромагнетиками не являются. Однако, в ряде случаев при изменении постоянной решетки за счет легирования другим элементом можно добиться того, что данный элемент (слабо легированный) становится ферромагнетиком. Такой эффект наблюдается у марганца (Mn) при легировании его азотом в малых концентрациях, когда отношение d/a оказывается порядка 1,5.
Рис. 6. Зависимость обменного интеграла J от отношения межатомного расстояния к радиусу недостроенной внутренней оболочки
Кроме того, имеется множество химических соединений и сплавов, в составе которых могут присутствовать не ферромагнитные элементы, но сами эти соединения и сплавы являются ферромагнетиками. Например, сплавы Mn-Cu-Al и соединения MnSb, MnBi, CrO2, MnOFe2O3 и т.д. Эти факты свидетельствуют о том, что кристаллическое строение вещества является одним из факторов, определяющим принадлежность данного вещества к ферромагнетикам.
Литература
1. Матвеев А.Н. Атомная физика. М.: Высшая школа, 2009.
2. Гольдин Л.Л., Новикова Г.И. Квантовая физика. Вводный курс. М.: Институт компьютерных исследований, 2002.
3. Блохинцев Д.И. Основы квантовой механики. М.: Наука, 2003.
4. Иродов И.Е. Квантовая физика. Основные законы. М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2011.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Квантово-механическая картина строения атома. Квантовые числа. Пространственное квантование. Спин электрона. Суть опыта Штерна и Герлаха. Эффект Зеемана. Расщепление энергетических уровней в магнитном поле. Орбитальный магнитный момент. Проекция спина.
презентация [3,7 M], добавлен 07.03.2016Количество движения системы. Главный момент количеств движения (кинетический момент). Кинетическая энергия системы. Теорема об изменении количества движения, кинетического момента и кинетической энергии. Дифференциальные уравнения движения системы.
реферат [130,1 K], добавлен 06.01.2012Квантовая механика как абстрактная математическая теория, выражающая процессы с помощью операторов физических величин. Магнитный момент и ядерный спин, их свойства и уравнение. Условия термодинамического равновесия и применение резонансного эффекта.
реферат [1,3 M], добавлен 27.08.2009Происхождение спектров ядерного магнитного резонанса. Угловой момент и магнитный момент ядра. Магнитно-резонансная томография, ее назначение и функции, применение. Электронный парамагнитный резонанс. Расщепление энергетических уровней, эффект Зеемана.
презентация [397,0 K], добавлен 15.05.2014Построение графиков скорости, ускорения. Моменты, приложенные к вращающемуся звену. Степень неравномерности, момент инерции маховика. Индикаторная диаграмма определения давления пара в цилиндре. Закон сохранения энергии. Определение индикаторной мощности.
контрольная работа [551,8 K], добавлен 18.11.2013Действие силового поля в пространстве, окружающем токи и постоянные магниты. Основные характеристики магнитного поля. Гипотеза Ампера, закон Био-Савара-Лапласа. Магнитный момент рамки с током. Явление электромагнитной индукции; гистерезис, самоиндукция.
презентация [3,5 M], добавлен 28.07.2015Ударные силы и импульсы. Главный вектор и главный момент ударных импульсов. Теорема импульсивного движения, теорема об изменении количества движения и кинематической энергии. Удар по свободному твердому телу и удар по телу с одной неподвижной точкой.
презентация [666,9 K], добавлен 30.07.2013Плоская система сходящихся сил. Момент пары сил относительно точки и оси. Запись уравнения движения в форме уравнения равновесия (метод кинетостатики). Принцип Даламбера. Проекция силы на координатную ось. Расчетная формула при растяжении и сжатии.
контрольная работа [40,6 K], добавлен 09.10.2010Момент инерции тела относительно неподвижной оси в случае непрерывного распределения масс однородных тел. Теорема Штейнера. Кинетическая энергия вращающегося твердого тела. Плоское движение твердого тела. Уравнение динамики вращательного движения.
презентация [163,8 K], добавлен 28.07.2015Эквивалентность движения проводника с током в магнитном поле. Закон Фарадея. Угловая скорость вращения магнитного поля в тороидальном магнитном зазоре. Фактор "вмороженности" магнитных силовых линий в соответствующие домены ферромагнетика ротора, статора.
доклад [15,5 K], добавлен 23.07.2015
