Физика твердого тела. Полупроводники, диэлектрики, магнетики. Морозов А.И. - 90 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МИРЭА | Москва

Составители: 

Рубрика: 

89
Так как каждому электрону проекцией спина
2
1
±=σ
соответствует магнитный момент
Б
µ
m , то раздвижка ∆ подзон с
различной ориентацией спина равна
Б
яч
ii
UMV
nnU
µ
σσ
2
)(
2
1
,,
=><−><=∆
−
, (6.41)
где V
яч
– объем элементарной ячейки,
С другой стороны, из II, §1.3 следует что при
∆→0
магнитный момент равен
∆=
БF
M
µεν
)(
2
1
, (6.42)
где
)(
F
ε
ν
– плотность электронных состояний на поверхности
Ферми. Отсюда возникает условие существования
нетривиального решения:
4)(
=
ячF
UV
ε
ν
, (6.43)
называемое критерием Стонера. При
4)(
≥
ячF
UV
ε
ν
имеет место
ферромагнитное упорядочение в области низких температур, в
противном случае электронная система остается парамагнитной.
Рассматриваемые металлы группы железа имеют высокую
плотность состояний на поверхности Ферми.
Температура магнитного перехода должна иметь атомный
масштаб Т
c
~U , то есть «itinerant» магнетики не могут иметь
низкую температуру Кюри
KT
Fe
c
1044(
)(
=
,
KT
Ni
c
627
)(
=
,
KT
Co
c
1388
)(
= ). 
                                  89

                                                                      1
      Так как каждому электрону проекцией спина σ = ±
                                                                      2
соответствует магнитный момент m µ Б , то раздвижка ∆ подзон с
различной ориентацией спина равна
                  1                              UMV яч
              ∆ = U (< ni , −σ > − < ni ,σ > ) =        ,         (6.41)
                  2                               2µ Б
где Vяч – объем элементарной ячейки,
     С другой стороны, из II, §1.3 следует что при ∆→0
магнитный момент равен
                                1
                        M = ν (ε F ) µ Б ∆ ,                      (6.42)
                                2
где ν (ε F ) – плотность электронных состояний на поверхности
Ферми.       Отсюда     возникает           условие       существования
нетривиального решения:
                             ν (ε F )UV яч = 4 ,                  (6.43)
называемое критерием Стонера. При ν (ε F )UV яч ≥ 4 имеет место
ферромагнитное упорядочение в области низких температур, в
противном случае электронная система остается парамагнитной.
Рассматриваемые металлы группы железа имеют высокую
плотность состояний на поверхности Ферми.
     Температура магнитного перехода должна иметь атомный
масштаб Тc~U , то есть «itinerant» магнетики не могут иметь
низкую температуру Кюри (Tc( Fe ) = 1044 K , Tc( Ni ) = 627 K ,
Tc(Co ) = 1388 K ).

Страницы