Stonerin kriteeri

Stoner-kriteeri  on ehto ferromagnetismin esiintymiselle kollektivisoitujen elektronien järjestelmässä, jota kutsutaan myös ihanteellisen Fermi-kaasun ferromagnetismin kriteeriksi . Edmund Stonerin ehdotus vuonna 1936 [1] [2] .

Stonerin malli liikkuvien elektronien järjestelmästä

Stonerin ferromagnetismikriteeri on johdettu Stoner-mallille, joka kuvaa ferromagneettisen järjestyksen esiintymistä siirtymämetalleissa ja niiden seoksissa kaistamagnetismin puitteissa . Tämä malli, joka on yksinkertaisin, vertaa kollektivisoitujen metallielektronien järjestelmää Bloch-elektronien ideaalikaasuun olettaen, että tällaisten järjestelmien stationaariset tilat ovat samat. Odotettu vastaavuus ei kuitenkaan ole täydellinen, mikä aiheuttaa joitain eroja teorian ja kokeellisten tulosten välillä [3] . Esimerkiksi Curie-pisteen lämpötilaa laskettaessa . Japanilaisen tutkijan T. Moriyan [3] kehittämä parannettu ferromagneettisen järjestyksen malli selittää tällaiset tosiasiat tyydyttävästi . Toisin kuin Stoner-malli, jossa oletetaan elektroniikkajärjestelmän homogeenisuutta, Moriya-malli ottaa huomioon todelliset, tilassa ja ajallisesti vaihtelevat magnetisoitumisen epähomogeenisuudet, ns. spin-vaihtelut. Niiden huomioon ottaminen mahdollistaa kollektivisoitujen elektronien ferromagneettien kokeellisen datan kuvauksen tarkkuuden merkittävästi [4] .

Nämä Stoner-mallin ominaisuudet on myös otettava huomioon hänen kriteerissään ferromagnetismin esiintymiselle.

Stonerin kriteeri

Stoner-kriteeri määrittää kynnyksen, jolla ferromagnetismi esiintyy liikkuvien elektronien järjestelmässä. Matemaattisesti kriteeriä kuvaa epäyhtälö:

missä  on liikkuvien elektronien vaihtovuorovaikutuskerroin ja liikkuvien elektronien tilojen tiheys Fermi -tasolla  [ 5] .

Stoner-kriteerin fysikaalinen merkitys on, että se antaa elektronien vaihto- ja liike-energian suhteen, joka tarvitaan niiden ferromagneettiseen järjestykseen. Toisin sanoen se määrittää niiden vaihtoenergian määrän, joka on riittävä kompensoimaan niiden liike-energian kasvua. Elektroniikkajärjestelmän kineettisen energian arvo kasvaa johtuen siitä, että kun sitä järjestetään, osa elektroneista miehittää korkeampia energiatasoja siirtyen energiaosakaistalta toiselle [3] .

Muistiinpanot

  1. ↑ Stoner, E. G. Kollektiivinen elektroniferromagnetismi, "Proc. Roy. Soc.", 1938, v. A165, s. 372
  2. ↑ Khramov Yu. A. Stoner Edmund Clifton // Fyysikot: Biografinen hakemisto / Toim. A. I. Akhiezer . - Toim. 2nd, rev. ja ylimääräistä — M  .: Nauka , 1983. — S. 255. — 400 s. - 200 000 kappaletta.
  3. ↑ 1 2 3 Levitin R. Z.  Kollektivoitujen elektronien magnetismi // Soros Educational Journal No. 6, 1997, s. 101-107 . Käyttöpäivä: 30. syyskuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 6. lokakuuta 2014.
  4. ↑ Μoriua Τ. Viimeaikainen edistyminen; liikkuvan vaalimagnetismin teoriassa. – J. Magneetti ja. magneetti. Mater., 1979, v. 14, s. 1-46.- Käännös T. S. Shubina. Muokannut ja muistiinpanoilla S.V. Vonsovsky // Sivusto Ufn.ru. Käyttöpäivä: 30. syyskuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 6. lokakuuta 2014.
  5. ↑ Porokhov A. M. Physical Encyclopedia Volume 4 - M .: Great Russian Encyclopedia, 1994. - 701 s. . Käyttöpäivä: 30. syyskuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 6. lokakuuta 2014.

Kirjallisuus