Физика твердого тела. Полупроводники, диэлектрики, магнетики. Морозов А.И. - 75 стр.

                              74

(6.9), причем для вычисления обменного интеграла надо
использовать блоховские функции электронов.
      Однако в твердом теле наряду с делокализованными
магнитными моментами электронов проводимости могут
существовать локализованные моменты атомов или ионов,
обусловленные электронами незаполненной оболочки. Причем
интеграл    перекрытия     волновых    функций      электронов,
принадлежащих соседним атомам, должен быть мал, в противном
случае эти электроны делокализуются и должны описываться
блоховскими функциями.
      Такому условию удовлетворяют только электроны f-
оболочки. Элементы с незаполненной f-оболочкой образуют
подгруппы лантаноидов (4f) и актиноидов (5f), которые вынесены
и в таблице Менделеева в отдельные строки.
      При заданном числе электронов в незаполненной оболочке
(при заданной электронной конфигурации) состояния атома
(иона) различаются суммарным значением спина S и
орбитального момента L. Состояние с заданным S и L называется
термом. Основные состояния системы с заданной электронной
конфигурацией можно найти с помощью эмпирического правила
Хунда.
      Наименьшей энергией обладает терм с наибольшим
возможным при данной электронной конфигурации значением S
и наибольшим (возможным при этом S) значением L.
      Причина, по которой энергия электростатического
взаимодействия электронов минимальна при максимальном S,
аналогична причине, по которой энергия пары электронов
минимальна при S=1.
      Поскольку разность энергий термов составляет несколько
электрон-вольт и намного превосходит температуру кристалла,
будем считать, что каждый атом (ион) находится в состоянии с
наименьшей энергией, определяемом правилом Хунда.
      Взаимная ориентация спинов соседних атомов (ионов)
определяется обменным взаимодействием между электронами их
незаполненных оболочек. Гайзенберг предположил, что