Cтраница 2
Это действительно характерно как для кристаллов каменной соли, так и для других ионных кристаллов. Магнитные свойства обусловлены взаимодействием магнитных моментов атомов в кристалле и являются важной характеристикой, позволяющей судить об электронной конфигурации атома или иона. [16]
Правда, наряду с обменным существует также и непосредственное магнитное взаимодействие между атомными магнитными моментами. Это взаимодействие, однако, представляет собой эффект - vz / c2 ( v - атомньге скорости), поскольку сами магнитные моменты атомов содержат множители 1 / с. К этой же категории относится и взаимодействие магнитных моментов атомов с электрическим полем кристаллической решетки. Все эти взаимодействия ( которые можно назвать релятивистскими ввиду наличия в них множителя 1 / с2) являются слабыми по сравнению с обменным взаимодействием и, таким образом, приводят лишь к сравнительно слабой зависимости энергии кристалла от направления намагниченности. [17]
Ясно, что ее зерно, ее главное содержание заключено в связи эффективного поля / / эфф с плотностью магнитного момента. Эта связь, по нашему предположению, учитывает взаимодействие магнитных моментов атомов. Можно, конечно, не задавать этот вопрос. Можно написать из головы формулу, исследовать ее следствия ( мы это уже проделали), показать, каким образом константы ( a, Afyi), входящие в уравнение, могут быть связаны с величинами, известными из эксперимента ( Тс, & й 0Ь убедиться в неплохом согласии предсказываемой зависимости s от температуры с опытными данными и ограничиться этим. Надо отдавать себе отчет, что мы не знаем происхождения основного выражения ( в данном случае (3.1)), не знаем, какова природа ( физический смысл) множителя а, как он связан с микроскопическими атомными магнитиками и их взаимодействием друг с другом. [18]
Допущение об отсутствии взаимодействия является несостоятельным для ферромагнитных тел. Опыт показывает, что у ферромагнетиков существует спонтанное ( самопроизвольное) намагничение в отсутствие внешнего поля и уже в относительно слабых полях намагничение достигает насыщения. Эти свойства указывают на то, что в ферромагнетиках ориентация магнитных моментов вызывается не столько внешним полем, сколько некоторым внутренним ориентирующим полем, более сильным, чем внешнее поле Н, и связанным с взаимодействием магнитных моментов атомов. [19]
Другой магнитный эффект, связанный с электронами проводимости, обусловлен взаимодействием спинового магнитного момента электрона с магнитным полем, благодаря чему возникает избыток электронов, магнитные спиновые моменты которых ориентированы по направлению индукции поля по сравнению с электронами с противоположными спиновыми магнитными моментами. Это явление называется парамагнетизмом электронов проводимости. Как показывают расчеты, парамагнитная восприимчивость электронов проводимости в лабораторных условиях практически не зависит от температуры. Наиболее сильно парамагнетизм электронов проводимости проявляется у переходных металлов. Представим себе, что в парамагнетике, помещенном в магнитное поле, создается дополнительное периодическое магнитное поле, вектор индукции которого перпендикулярен вектору индукции постоянного поля. За счет постоянного магнитного поля ( рис. 163 6) магнитные моменты атомов совершают ларморову прецессию. В результате взаимодействия магнитного момента рт атома с индукцией В дополнительного переменного магнитного поля создается момент сил М, стремящийся изменить угол между рт и В. Если частота переменного магнитного поля отличается от частоты ларморовой прецессии, то часть времени этот момент стремится увеличить угол между рт и В, а часть времени - уменьшить, и в среднем никакого эффекта не наблюдается. Если же частоты переменного магнитного поля и ларморовой прецессии совпадают, то созданный переменным магнитным полем момент сил либо все время увеличивает угол между моментом атома и индукцией постоянного магнитного поля, либо уменьшает, в зависимости от соотношения фаз ларморовой прецессии и индукции переменного магнитного поля. В результате такого сравнительно длительного действия момента сил происходят переориентация магнит / юга момента атома и изменение угла между ним и вектором индукции постоянного магнитного поля. Это явление называется парамагнитным резонансом. Переориентация магнитного момента в соответствии с формулой (41.1) связана с изменением энергии магнитного момента в постоянном магнитном поле, что по закону сохранения энергии сопровождается обменом энергией с переменным магнитным полем. Это поле осуществляется в виде стоячих электромагнитных волн, магнитный вектор которых перпендикулярен вектору индукции постоянного магнитного поля. Таким образом, обмен энергией происходит с электромагнитной волной. [20]