Înghețare - moment orbital
J Valoarea este un număr bun cuantic în dielectrici solide, în care momentele magnetice ale purtătorilor sunt ionii de lantanide și actinide. Cu toate acestea, ionii de grup de fier (Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu) datorită influenței puternice a câmpului cristalin este înghețat moment unghiular orbital. Acest lucru se datorează faptului că proprietățile magnetice ale ionilor din grupul de fier se datorează exteriorului 3C / cochiliei. Magnetism lantanide și actinide ionilor datorate intern 4 / - și 5 / - proiectilelor care ecranate de influențe externe a electronilor câmpului cristalin. [16]
Într-un atom liber, electronii se mișcă într-un câmp cu un potențial sferic simetric, dar într-o moleculă sau solidă, potențialul nu mai este sferic simetric. Rezultatul acestei simetrii inferioare a mediului este înghețarea momentului orbital al electronului; În aceste condiții, impulsul orbital orbital nu mai este un număr cuantic bun, iar valoarea medie este zero. Cu toate acestea, o contribuție a mișcării orbitale este păstrată și aceasta determină o abatere pozitivă sau negativă a factorului g de la valoarea 2 0023 pentru rotația liberă. [17]
Van Fleck [6] și Bethe [7] au pus bazele unei descrieri cantitative a acestor interacțiuni, dezvoltând o teorie care este acum cunoscută sub numele de teoria câmpului de cristal. Această teorie este de o importanță capitală pentru înțelegerea magnetismului în ansamblul său și a rezultatelor experimentelor asupra rezonanței paramagnetice în particular. Primul succes al teoriei câmpului de cristal este legat de explicarea efectului de înghețare a momentului orbital orbital pentru ionii de elemente ale grupului de fier. [18]
În multe paramagnete care conțin ioni ai grupului Fe, se observă o înghețare inițială a momentelor orbitale ale ionului. sub influența electrică. [20]
Elementele de la La la Eu sunt clasificate ca lumină, iar de la Gd la Lu - la elemente de pământuri rare. Situat în atomul adâncimea nedezvoltata 4 / - teaca este protejat de influența câmpului cristalin și de congelare momentul cinetic orbital al atomului apare. De aceea, momentul magnetic în atomii REM este determinat atât de momentele magnetice spin și orbital ale electronilor 4f. [21]
Momentul magnetic al atomilor din materialul poate varia de la valorile din atomul izolat (liber). Momentul mediu per atom de fier într-un cip separat, este de numai 21 u februarie. O astfel de distribuție a electronilor atomului de fier arată că formarea cristalului datorită externe colectivizare 45 electroni și electroni partea 3 (pentru ele sunt departe de miez), există o reducere a momentului magnetic al atomului datorită -elektroiami plată suplimentară 4 electroni decompensate SD . Un alt motiv pentru scăderea momentul lor atomic este fenomenul de congelare momentelor orbitale (practic dispariția lor) datorită influenței ionilor vecine în rețeaua cristalină a unui anumit ion. [22]
Mzyt obținut prin divizarea considerarea nivelurilor orbitale în câmpul de cristal. Deoarece este mai mare decât multshshetnoe divizare (la mai puțin de divizare cauzate de spin-sptgaovym reacționând foc reacționând orbita - orbita), sau, cu alte cuvinte, deoarece interacțiunea câmpului cristalin cu interacțiunea orbita electronilor mai spnn orbită, într-o primă aproximație numai starea orbital poate fi considerat, și ia în considerare impactul de spini perturbate. L-S, apare numai în a doua aproximare. Dacă nivelul orbital singulet papnizshy, nu este magnetic (în raport cu stările orbitale); în acest caz există doar magnetism de spin. Următoarea apropiere ia în considerare impactul nivelurilor orbitale mai mari, care nu va fi suficient în cazul în care acestea sunt departe. Astfel de momente orbitale de congelare este cel mai pronunțat în prima jumătate a grupului de fier de elemente, în cazul în care cele mai multe Popov a găsit un acord bun între valorile momentelor magnetice cu valori Bose - Stoner. Principalul motiv pentru aceasta este considerabil mai mari constantele de magnitudine sipn interacțiunea orbitale X-TION în a doua jumătate a grupului. [23]
În acest caz, câmpul de cristal și interacțiunile de schimb joacă un rol decisiv. Într-o anumită interacțiune de schimb interval de temperatură poate duce la o ordonare spontană a momentelor magnetice, astfel încât atunci când se discută stările ordonate magnetic recomandabil să se înceapă în primul rând cu ei. Influența câmpului cristalin la momentul magnetic al atomului este strâns legată de efectul acestui câmp asupra mișcarea orbitală a electronilor, iar în momentul atomului. Se dovedește a fi diferit, în funcție de tipul de valoare - un puternic, intermediar sau sărac - are un câmp de cristal (vezi pagina Un câmp de cristal slab nu încalcă cuplajul spin-orbită, iar momentul magnetic total este aceeași ca și cea a ionului liber, cu toate acestea ... câmp de cristal poate elimina parțial degenerării nivelurilor multiplet individuale și de a schimba distanța dintre ele, care ar trebui să fie luate în considerare pentru calcule statistice exacte ale susceptibilității paramagnetice și de alte variabile. Cel mai interesant pentru noi despre cazul câmp de cristal interstițială, acțiunea câmpului magnetic asupra momentului în acest caz, este mult mai puternic și conduce la așa-numitul moment unghiular orbital prin congelare. [25]
Pagini: 1 2