强磁性与铁磁性的理论来源
发布时间：2016-09-14
强磁性的微观来源机理与量子力学理论
强磁性的磁观来源是由于磁矩间具有强的相互作用，使原子磁矩有序地排列起来。强磁物质的主要宏观特点是，在未受外加磁场作用的原始状态下都不表现强磁性。以铁磁物质为例，因为铁磁物质中的原子磁矩受到物质内部强的相互作用而平行地排列起来，称为自发磁化，可显示强的磁性。在退磁状态或中性状态下，由于要保持铁磁物质内部的总自由能为较为低的稳定状态，铁磁物质中的原子磁矩不能全部在同一方向平行排列起来，因为这样不能使总自由能较为低，只能由铁磁物质内部小区域中的原子磁矩平行地排列起来，形成许多微小的永久磁体的磁性互相抵消而在这物质外面不显示出宏观强磁性。这些原子磁矩平行排列类似小永磁体的小区域，即为磁畴，由于铁磁物质的自发磁化和形成磁畴，使铁磁物质在未受磁场作用时和退磁状态下不显示强的磁性。Morrish和Kneller分别提出分子厂理论观点，假设一种与磁偶极矩成比例，但强调远高于磁偶极相互作用的内场来解释原子磁矩的磁有序，并把这种内场称为分子场。分子场可表示为Hm=CmM，式中M为磁化强度；Cm为分子场系数。分子场需要考虑磁亚晶格之间和磁亚晶格内的分子场，其计算是十分复杂的，分子场理论毕竟是一种唯象理论，并不能说明分子场的微观来源，要正确地说明铁磁性的微观来源，必须是一种唯象理论，并不能说明分子场的微观来源，要正确地说明铁磁性的微观来源，必须运用铁磁性的量子力学论，首先提出的铁磁性的量子力学理论，对于此量子力学理论，两相邻原子A和B中其两个电子间的静电作用能
可以看出，交换积分能是由交换电子位置坐标而不能从经典理论得到的概念。为了满足能量较为小的稳定性条件，如交换分能Jex为正值，则原子A、B中电子自旋必须反平行，即得到反磁性，而当原子A、B中的电子自旋不想的而又平行时，则得到亚铁磁性。故从微观上看，亚铁磁性是反铁磁性的一种特殊情况。还须特别注意的是，交换作用能是来自电子自旋间的相互作用，是一种量子力学现象，而不是来自电子磁矩间的经典的磁相互作用。
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