Лекция тақырыбы: Диамагнетизм, парамагнетизм табиғаттары. Парамагнетизмнің клакссикалық теориясы. Парамагнетизмнің кванттық теориясы. Еркін электрондардың парамагнетизмі
жүктеу/скачать 1,15 Mb.
|
| 7.13.-сурет
Есеп нәтижесіне қарағанда, бұл прецессияның бұрыш жылдамдығы (7.35) формуламен анықталады; прецессия бұрыш жылдамдығының бағыты Н–тың бағытына сәйкес келеді. Н-өрісті айналып, электрон орбитасының прецессия жасауы электронның орбита бойымен қозғалуына электронға қосымша қозғалу тудырады. Магнит өрісі әсерінен электронның қосымша қозғалуы жабық токқа эквивалентті, яғни (7.36) Мұндағы - бұрыштық жиілікпен байланысты прецессия жиілігі. ; «минус» таңбасы электронның теріс зарядымен байланысты. элементар ток магнит моментке ие: (7.37) мұндағы - Н магнит өрісі бағытынан прецессия жасағандағы электронның қамтыған ауданы. Есеп нәтижесіне қарағанда, мұндағы - ядродан электронның орташа ара қашықтығының квадраты. Олай болса, (7.38) (7.38) формулаға қарағанда, магнит өрісіндегі электрон, Н өрісі бағытына қарсы, қосымша индукцияланған деп аталатын магнит моментіне ие болады. Осы моменттің пайда болуы өріске қарама-қарсы дененің магниттелуіне алып келеді, бұл барлық диамагнетиктерге тән құбылыс. электроны бар атомның магнит моменті әрбір электронның магнит моменттерін қосу арқылы анықталады: (7.39) мұндағы - электронның ядродан орташа арақашықтығының квадраты. сумманы пен ауыстыруға болады, мұндағы - ядродан электронға дейінгі орташа ара қашықтық, олай болса, (7.40) (7.40) теңдеуді бірлік көлемдегі атом санына (n) көбейтсек, магниттеліну интенсивтілігін аламыз: (7.41) Магнит қабылдағыш мынаған тең: (7.42) а≈10-10м, n≈5·1028м-3 деп қабылдасақ, æ≈10-6 Z болады, бұл эксперимент нәтижелерімен сәйкес келеді. (7.42) формуланың эксперимент нәтижелерімен сәйкес келуімен қатар диамагнетиктердің магниттік қабылдағыштығы температураға, Н магнит өрісіне тәуелді болмай, ол тек элементтің Z реттік номеріне пропорционал екендігін көрсетеді. Қатты күйдегі металдардың атомдарымен байланысты, электрондар басқа электрон газ құрайтын жалпыланған электрондарға ие. Магнит өріс жоқ кезде екі тоғысу аралығында тура сызықты траекториямен қозғалады. Магнит өрісінің әсерінен бұл траектория иіліп дөңгелекке айналады. Кванттық заңға бағынатын электрон газдар диамагнетизмге алып келетінін, бірінші Ландау көрсеткен (дәлелдеген). Мұны еркін электрондардың диамагнетизмі деп атаған. Есеп нәтижелеріне қарағанда, еркін электрондар диамагнетизмінің магниттік қабылдағыштығы мына формуламен анықталады: æдэ , (7.41) мұндағы, n-электрон газдар концентрациясы, μБ-Бор магнетоны, μ-Ферми энергиясы, æдэ-нің шамасы орбиталдық электрондардың магниттік қабылдағыштығына жақын. жүктеу/скачать 1,15 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|