Составители:
Рубрика:
В диэлектрических твердых телах диамагнетизм хорошо описывается
формулой Ланжевена. Однако металлы помимо электронов, связанных с
атомами, содержат также квазисвободные электроны, образующие
электронный газ. Диамагнетизм свободных носителей заряда называется
диамагнетизмом Ландау. По порядку величины он сравним с
диамагнетизмом электронных оболочек атомов. Магнитная
восприимчивость, обусловленная диамагнетизмом свободных электронов,
определяется формулой:
χ
св
= - e
2
h
2
n/(12µ
0
m
2
ε
F
). (10)
Как видно из формулы (10), диамагнетизм Ландау является чисто
квантовым эффектом.
6.3. Природа парамагнетизма.
Парамагнетизм наблюдается у веществ, атомы которых обладают
отличным от нуля постоянным магнитным моментом, т.е. представляют
собой постоянные магнитные диполи. Это прежде всего кристаллы,
содержащие атомы с незаполненной внутренней электронной оболочкой
(переходные элементы группы железа
и редких земель), органические
свободные радикалы и ряд других веществ. Предполагается также, что
взаимодействие между элементарными магнитными диполями
пренебрежимо мало.
Магнитный момент электрона, обусловленный орбитальным
движением его вокруг ядра, называется
орбитальным магнитным
моментом. Он пропорционален механическому моменту импульса и, в
соответствии с законами квантовой механики, может принимать только
следующие значения:
µ
l
= - µ
Β
√ l(l + 1)
где l = 0,1,2,3,..-
азимутальное квантовое число, µ
Β
= eh/(2m) = 9,27 10
-24
A
м
2
− магнетон Бора. Помимо этого, электрон обладает также собственным
механическим (спиновым) и магнитным моментом µ
s
= + µ
B
.
Зная орбитальные и спиновые моменты отдельных электронов и
используя правила пространственного квантования, можно определить
результирующий магнитный момент атома в целом:
M
J
= gµ
B
√ l(l + 1) (11)
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 88
- 89
- 90
- 91
- 92
- …
- следующая ›
- последняя »
