Строение и свойства вещества. Изд. 2-е, переработанное. Розман Г.А. - 198 стр.

       низких температур намагничение парамагнетика стремится к насыщению,
       достигая максимального значения в силу малости дезориентирующего дей-
       ствия теплового движения (рис.87). Квантовая теория, приводя к тем же ре-
       зультатам, учитывает, что возможны лишь дискретные ориентации магнит-
       ных моментов атомов во внешнем поле. Как классический, так и квантовый
       подход проводится без учета взаимодействия магнитных моментов между
       собой. Очевидно, в силу совпадения данных теории и эксперимента, такой
       подход оправдан для парамагнитных веществ. Если же учесть это взаимодей-
       ствие, то расчеты приводят к совершенно новым результатам. Об этом будет
       идти речь ниже в §8. Рассмотрим так называемый парамагнетизм щелочных
       металлов. Оказалось, что их парамагнетизм не зависит от температуры. Да-
       дим качественное объяснение этому факту, используя зонную модель ме-
       талла (см. также §6). В зоне проводимости щелочного металла на каждом
       уровне, согласно принципу Паули, может находиться по два электрона с
       противоположными спинами. При включении внешнего магнитного поля
       энергия электронов, спиновый магнитный момент которых параллелен полю,
                                                   м0еh
       уменьшится на величину   µ Б Н , где мБ =        - магнетон Бора. Энергия
                                                   4рm
       же электронов с противоположной ориентацией спинового магнитного
       момента увеличится на ту же величину. В силу энергетической выгодности
       электроны будут переходить в состояние с параллельной внешнему полю
       ориентацией спинового магнитного момента. В результате возникнет не-
       скомпенсированный магнитный момент, так как число электронов, спино-
       вые магнитные моменты которых ориентированы противоположно, теперь
       уже не одинаково. Это явление называется парамагнетизмом свободных
       электронов.

                   §6. Парамагнетизм свободных электронов

             Эксперимент и теория указывает, что парамагнетизм атомов (и по
       классической и квантовой теориям) зависит от температуры. Он связан с
       ориентацией суммарного орбитального момента атомов вдоль поля, чему
       постоянно мешает тепловое движение структурных частиц решетки.
             Изучение магнитных свойств щелочных металлов, однако, пока-
       зало, что их магнитный момент не зависит от температуры. Эту про-
       блему разрешил В. Паули, по этой причине парамагнетизм щелочных метал-
       лов получил название парамагнетизма Паули.

                                                                            214




PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com