Elektronien spin ja siitä aiheutuva magneettikenttä

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Tavallisestihan molekyylin magneettinen momentti aiheutuu seuraavista tekijöistä:
- parittomat elektronit -> paramagneettisuus
- elektronien rataliikkeen muutos ulkoisen magneettikentän johdosta -> diamagnetismi
- molekyylissä olevien atomiydinten spin -> ferromagnetismi??

eli onko tämä elektronien spin on se voimakkain magneettisuuden muoto?
Miten tämä esimerkiksi näkyy super tehokkaissa NdFeB-kestomagneeteissa?

Yhdellä elektronillahan on vain yksi magneettinen polariteetti, kun se pyörii vaikkapa myötäpäivään. Mutta kun elektroni pyörii vastapäivään, niin sillä on edelleen yksi polariteetti mutta vastakkainen?

vähän hakusessa vielä tää magnetismin perusta minulla, vaikka siihen tarvittavat koulut on käyty

Kommentit (1)

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26835
Liittynyt16.3.2005
PoLe
Tavallisestihan molekyylin magneettinen momentti aiheutuu seuraavista tekijöistä:
- parittomat elektronit -> paramagneettisuus
- elektronien rataliikkeen muutos ulkoisen magneettikentän johdosta -> diamagnetismi
- molekyylissä olevien atomiydinten spin -> ferromagnetismi??



Ei ferromagnetismi liity ytimiin, vaan on elektroninen ilmiö sekin. Se liittyy spinien kvanttimekaanisiin vaihtovuorovaikutuksiin (exchange interaction).

eli onko tämä elektronien spin on se voimakkain magneettisuuden muoto?



Ferromagneettisuus tuottaa ison magnetoituman pienellä kentällä, mutta se saturoituu. En sitten tiedä onko se tärkein mekanismi jollakin supermagneetikentillä. Käytännössä tietysti on.

Miten tämä esimerkiksi näkyy super tehokkaissa NdFeB-kestomagneeteissa?



3d-alkuaineilla (mm. rauta), ferromagnetismi liittyy d-elektronien tilatiheyspiikin sijaitsemiseen Fermin tason lähellä, mutta noilla 4f-alkuaineilla on kai joku toinen mekanismi, koska f-elektronit ovat lokalisoituneempia. Ja kun miksataan rautaa (3d) ja neodyymiä (4f), en ala edes arvailla mitä siellä tapahtuu.

Yhdellä elektronillahan on vain yksi magneettinen polariteetti, kun se pyörii vaikkapa myötäpäivään. Mutta kun elektroni pyörii vastapäivään, niin sillä on edelleen yksi polariteetti mutta vastakkainen?



Nuo alkeisanalogiat pyörivistä elektroneista kannattaa heittää romukoppaan saman tien kun kiinteän aineen magnettisista ilmiöistä tulee puhe. Se edellyttää kvanttimekaanista tarkastelua.

vähän hakusessa vielä tää magnetismin perusta minulla, vaikka siihen tarvittavat koulut on käyty



Sama vika. Puolijohdehommissa kiinteän aineen magneettiset ilmiöt on aina tullut ohitettua enemmän tai vähemmän tarpeettomana, mutta varsin työläänä asiana ymmärtää syvällisemmin. Selailin vähän kirjoja (Ibach & Lüth, Solid State Physics; Ashcroft & Mermin, Solid State Physics), mutta ferromagnetismi on niin kovaa kamaa etten osaa suoralta kädeltä tehdä siitä mitään ymmärrettävää referaattia ferromagnetismin saloista.

Uusimmat

Suosituimmat