Einführung in die Theorie des Magnetismus by Dieter Wagner PDF

By Dieter Wagner

ISBN-10: 3322982394

ISBN-13: 9783322982391

ISBN-10: 3322989305

ISBN-13: 9783322989307

Das vorliegende Bueh enthlHt im wesentliehen den Inhalt einer Vor lesung tiber die Theorie des Magnetismus, die sich an Studierende der Physik von mittleren Semestern an wandte. In seinem Aufbau folgt das Bueh der nattirlichen Einteilung der magnetisehen Substanzen, d. h. es werden zuerst der Diamagnetismus, dann der Paramagnetismus und zum SehluB der Ferromagnetismus bzw. Antiferro- und Ferri magnetismus behandelt. NaturgemaB bringt es der besehrankte Umfang des Buehs mit sich, daB einige Teilgebiete des Magnetismus weniger ausftihrlieh behandelt werden als andere. So liegt im ersten Teil des Buehs der Akzent auf dem de Haas-van Alpheneffekt, der ftir das Verhalten der Elektronen im Kristall auBerst instruktiv ist. 1m zweiten Teil ist das Sehwergewieht auf dem EinfluB des Kristallfelds auf den Paramagnetismus der Atome und den damit verbundenen Problemen (Kramers-Theorem, adiabatisehe Entmagnetisierung, paramagnetisehe Resonanz usw. ) gelegt worden. Der tiberwiegende Teil des letzten Absehnitts ist der Austausehweehselwirkung und dem resultierenden Vielteilchenproblem fUr ein process atomarer Spins gewidmet. Die Eigenschaften dieses platforms werden in ver ehiedenen Naherungen diskutiert. Auf die Darstellung der teehniseh interessanten Probleme (Hysterese, Magnetostriktion usw. ) muBte jedoeh in diesem Rahmen verziehtet werden. Der interessierte Leser wird jedoeh keine Mtihe haben, sich anhand der zitierten Literatur eingehend in die Materie ei nzuarbei ten. Herrn Dr. Ballensiefen bin ieh fUr seine Hilfe bei der Herstellung der Abbildungen zu Dank verpfliehtet. KOln, im November 1965 Dieter Wagner v Inhaltsverzeichnis Seite Einteilung der magnetischen Substanzen I. Diamagnetismus 1. Das Bohr-van Leeuwen-Theorem three 2.

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A p 10 15 23 26 31 17 15 25 32 54 150 43 195 x~orr 27,8 19,6 31,7 41,5 76 I (Xp)exp 26,6±1,3 25,8±2,6 xL -2 -5 -7 -7,2 -5,8 I Xron I(Xtot)theor I(xtot)exp - 0,7 - 4,9 -15,3 -25 -39 25 9,7 9,4 9,0 31 25 14 18 17 35 Die Tabelle zeigt die atomaren Suszeptibilitiiten der AikalimetalJe in Einheiten von 10-6 • Die erste Spaite enthiiit die Werte fUr den Pauli-Spinparamagnetismus nach (2,1); in der zweiten, dritten und vierten Spaite sind die Werte angegeben, die man bei Berticksichtigung der effektiven Masse (Tab.

Unter einem irreduziblen Tensoroperator der Ordnung k versteht man einen Operator, des sen Komponenten T4kl, - k ~ q ~ k, folgende Vertauschungsrelationen mit dem Drehimpulsvektor j haben: + [j±, T~kl] = yk(k + 1) - q(q ± 1) T~~l (2,22) mit j± = jx ± ijy. Ein Beispiel eines Tensoroperators erster Stufe (k = 1) ist der Dreh- =F impulsoperator j selbst, mit jo = jz und j±l = )2 (jx ± ijy), so daB man aus (2,22) die iiblichen Vertauschungsrelationen der Drehimpulskomponenten erhiilt. Andere Beispiele von Tensoroperatoren erster Stufe, auch Vektoroperatoren genannt, sind soder I.

Rp(r2)1p(r,). 49 Den zweiten Ausdruck bezeichnet man als die Austauschenergie der beiden Elektronen. 1m Fall freier Elektronen sind die im Volumen V normierten Eigenfunktionen yIV eikr , wenn hk der Impuls des Elektrons ist, multipliziert mit einer Spinfunktion, siehe (III, I). Da die Coulombwechselwirkung unabhangig vom Spin ist, erhalt man offensichtlich nur einen Beitrag zur Austauschenergie, wenn die Spinfunktionen in cp und 1p gleich sind. Ftir zwei freie Elektronen mit den Impulsen hk und hk' ist sie also in der Diracschen Schreibweise - 2 < k, k'l-1 _e__1 Ik', k >.

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by David
4.0

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