Физика твердого тела: Письменные лекции. Шерстюк А.И. - 89 стр.

UptoLike

Составители: 

ω
0
2
− ω
2
= − 2ω
0
∆ω = ω
0
eB/m.
Следовательно:
∆ω = − eB/2m (7)
Если в общем случае орбита наклонена к полю, то действие магнитного
поля вызовет прецессию орбиты, т.е. нормаль к плоскости орбиты будет
описывать конус вокруг вектора магнитного поля с постоянной угловой
скоростью прецессии ∆ω, описываемой формулой (7). Частота
∆ω называется ларморовой частотой.
В случае атомов и молекул с замкнутыми элентронными оболочками
магнитные моменты всех электронов скомпенсированы и в отсутствие
внешнего магнитного поля намагниченность вещества равна нулю.
Прецессионное движение орбиты в магнитном поле вызывает появление
добавочного магнитного момента, величина которого определяется
формулой (6) при введении ∆ω из (7):
p
m
= - e
2
r
2
B/4m (8)
Знак минус показывает, что индуцированный магнитный момент во
всех случаях направлен против поля. Для сферически симметричного
атома средний квадрат расстояния электронов от ядра: <r
2
> = !,5 r
2
.
Применяя формулу (8) ко всем электронам атома, нетрудно определить
магнитный момент единицы объема вещества:
M = nZp
m
где n – концентрация атомов (количество атомов в единице объема), Z -
число электронов в атоме, равное заряду ядра.
Учитывая, что, согласно (1), в данном случае J
m
= M, получаем с
учетом (8):
χ = − µ
0
e
2
nZ<r
2
>/6m, (9)
Это и есть классический результат Ланжевена. Таким образом задача
вычисления диамагнитной восприимчивости сводится к
квантовомеханическому расчету величины <r
2
> для распределения
электронов. Приближенная оценка дает: <r
2
> ~ 10
–20
м
2
. Зависимость J
m
от
Н для диамагнетиков представлена на рис.51, кривая 1.