Bài giảng Vật lí chất rắn - Chương 6: Tính chất từ của vật liệu cung cấp cho học viên những kiến thức về moment từ của electron; moment từ nguyên tử, quy tắc Hund; phân loại vật liệu từ; hiệu ứng tương quan và tương tác spin quỹ đạo;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
VẬT LÍ CHẤT RẮN Phạm Đỗ Chung Bộ mơn Vật lí chất rắn – Điện tử Khoa Vật lí, ĐH Sư Phạm Hà Nội 136 Xn Thủy, Cầu Giấy, Hà Nội PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Chương 6 Tính chất từ của vật liệu Moment từ của electron Moment từ nguyên tử, quy tắc Hund Phân loại vật liệu từ Nghịch từ Thuận từ Sắt từ Cấu trúc domain và sự từ hố của vật liệu PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Tính chất từ của vật liệu PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Moment từ của electron PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Moment từ của electron PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Moment từ nguyên tử, quy tắc Hund PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Moment từ nguyên tử, quy tắc Hund PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Moment từ nguyên tử, quy tắc Hund PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Moment từ nguyên tử, quy tắc Hund Giá trị L, S J thay đổi theo số electron phân lớp 4f PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Moment từ nguyên tử, quy tắc Hund Hiệu ứng tương quan và tương tác spin quỹ đạo PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 10 Moment từ nguyên tử, quy tắc Hund -H s2 S J Jz L s1 l2 l1 PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 11 Moment từ nguyên tử, quy tắc Hund Quy tắc Hund PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 12 Moment từ nguyên tử, quy tắc Hund PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 13 Moment từ nguyên tử, quy tắc Hund Giá trị L, S J thay đổi theo số electron phân lớp 4f PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 14 Phân loại vật liệu từ • Moment từ của vật liệu 𝐵 = 𝜇+ (𝐻+𝑀) 𝜇+ = 4π 1023 H/𝑚 𝐻: Cường độ từ trường ngồi 𝑀: Moment từ của vật liệu 𝐵: Từ trường tổng hợp (cảm ứng từ) • Chân khơng: 𝑀 = 0, 𝐻 = & '( • Trong mơi trường:𝑀 = 𝜒𝐻 𝜒 là độ cảm từ của vật liệu* (không thứ nguyên) PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 15 UNITS FOR MAGNETIC PROPERTIES Quantity Symbol Gaussian & cgs emu a Conversion factor, C b SI & rationalized mks C Magnetic flux density, magnetic induction B gauss (0) d 10- tesla (T), Wb/m maxwell (Mx), G·cm Magnetic flux weber (Wb), volt second (V·s) Magnetic potential difference, force U,F gilbert (Gb) Magnetic field strength, ,magnetizing force H oersted (Oe),e Gb/cm A/m! (Volume) magnetization g M emu/cm h A/m (Volume) magnetization 477M G A/m Magnetic polarization, intensity of magnetization 1,1 emu/cm 477 X 10- T, Wb/m 2i (Mass) magnetization (F, emu/g 477 X 10- A.m 2/kg Wb·m/kg Magnetic moment m emu, erg/G 10- A.m 2, joule per tesla (l/T) Magnetic dipole moment j emu, erg/G 477 X 10- 10 Wb·m' M 10/477 dimensionless henry per meter (H/m), Wb/(A.m) dimensionless, emu/cm (V 01 ume) susceptibility ampere (A) (Mass) susceptibility Xp, K p cm 3/g, emu/g 477 X 10- (477)2 X 10- 10 m3/kg H.m 2/kg (Molar) susceptibility Xmo}, K mo] cm 3/mol, emu/mol 477 X 10- (477)2 X 10- l3 m3/mol H·m 2/mol Permeability 1J- dimensionless 477 X 10- H/m, Wb/(A·m) Relative permeability j 1J-r not defined (Volume) energy density, energy product k W erg/cm 10- l J/m Demagnetization factor D,N dimensionless 1/477 dimensionless dimensionless a Gaussian units and cgs emu are the same for magnetic properties The defining relation is B =H + 477M G X 10- T /G = 10- T) PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 b Multiply a number in Gaussian units by C to convert it to SI (e.g., 16 Phân loại vật liệu từ • Moment từ của vật liệu 𝑀= ∑; : ': = =𝜇⃗ < < • Với 𝜇⃗ là moment từ của nguyên tử • Moment từ 𝑀 của vật liệu phụ thuộc vào độ lớn của 𝜇⃗ và sự sắp xếp của các moment từ nguyên tử trong vật liệu PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 17 Phân loại vật liệu từ PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 18 .. .Chương 6 Tính chất từ của vật liệu Moment từ của electron Moment từ nguyên tử, quy tắc Hund Phân loại vật liệu từ Nghịch từ Thuận từ Sắt từ Cấu trúc domain và sự từ hoá của vật liệu PHẠM... Cấu trúc domain và sự từ hoá của vật liệu PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Tính chất từ của vật liệu PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Moment từ của electron PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Moment từ của electron PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 Moment từ nguyên tử, quy tắc Hund... Đỗ Chung-HNUE-2020 14 Phân loại vật liệu từ • Moment từ của vật liệu