Материалы твёрдотельной микро- и наноэлектроники. Брусенцов Ю.А - 9 стр.

UptoLike

9
Рис. 4. Механизм образования намагниченности
за счёт поляризации зон
Поэтому электроны, занимающие верхнюю часть зоны с отрица-
тельными спинами, перейдут с «переворотом» своих спинов в сосед-
нюю зону и тем самым выровняют уровни Ферми в обеих зонах.
Обозначим число переместившихся электронов через
n
; оно
будет равно площади (заштрихованной косыми линиями), лежащей
между прежним и новым уровнями Ферми:
HEg
E
Egn
BF
H
F
µ== )(
2
)(
.
Откуда для прироста намагниченности получим:
HEgnJ
BFBB
2
)(22 µ=µ=µ
и магнитная восприимчивость будет иметь вид
2
µ(2
)
BFp
Eg
=
χ
(это есть парамагнетизм Паули).
Зная плотность состояний в зонах «+» и «–», можно сказать, будет
ли металл (сплав) ферромагнетиком или нет. Спонтанная намагничен-
ность возникает из-за разности концентраций электронов в зонах с
отрицательными и положительными спинами ниже уровня Ферми. На
рис. 5 приведена схема (расчётная) плотности состояний для зон с по-
ложительными и отрицательными спинами для железа.