Stoner-kritérium

A Stoner-kritérium  a ferromágnesesség előfordulásának feltétele egy kollektivizált elektronrendszerben, amelyet egy ideális Fermi-gáz ferromágnesességének ismérvének is neveznek . Edmund Stoner javasolta 1936-ban [1] [2] .

A vándorelektronok rendszerének Stoner-modellje

A Stoner-féle ferromágnesesség-kritérium a sávmágnesesség keretein belül átmeneti fémekben és ötvözeteikben a ferromágneses rendeződés előfordulását leíró Stoner-modellhez származik . Ez a modell, mivel a legegyszerűbb, a kollektivizált fémelektronok rendszerét a Bloch-elektronok ideális gázához hasonlítja , feltételezve, hogy az ilyen rendszerek stacionárius állapotai egybeesnek. A várt egyezés azonban nem tökéletes, ami némi eltérést okoz az elmélet és a kísérleti eredmények között [3] . Például a Curie-pont hőmérsékletének kiszámításakor . Ezeket a tényeket kielégítően magyarázza a ferromágneses rendeződés továbbfejlesztett modellje, amelyet T. Moriya japán kutató dolgozott ki [3] . Az elektronikus rendszer homogenitását feltételező Stoner modellel ellentétben a Moriya modell a mágnesezettség valós térben és időben változó inhomogenitásait, az úgynevezett spin-fluktuációkat veszi figyelembe. Ezek figyelembevétele lehetővé teszi a kollektivizált elektronokkal rendelkező ferromágnesek kísérleti adatainak pontosabb leírását [4] .

A Stoner-modellnek ezeket a jellemzőit is figyelembe kell venni a ferromágnesesség előfordulásának kritériuma kapcsán.

Stoner-kritérium

A Stoner-kritérium meghatározza azt a küszöböt, amelynél a ferromágnesesség megjelenik a vándorló elektronok rendszerében. Matematikailag a kritériumot az egyenlőtlenség írja le:

ahol  a vándorelektronok cserekölcsönhatási együtthatója , és  a vándorelektronok állapotainak sűrűsége Fermi-szinten [5] .

A Stoner-kritérium fizikai jelentése az, hogy megadja az elektronok ferromágneses rendeződéséhez szükséges kicserélődési és mozgási energiájának arányát. Más szóval, meghatározza a csereenergiájuk mennyiségét, amely elegendő ahhoz, hogy kompenzálja kinetikus energiájuk növekedését. Az elektronikai rendszer kinetikus energiájának értéke növekszik annak következtében, hogy rendezettsége esetén az elektronok egy része magasabb energiaszintet foglal el, egyik energiaalsávból a másikba mozogva [3] .

Jegyzetek

  1. ↑ Stoner, E. G. Kollektív elektronferromágnesesség, "Proc. Roy. Soc.", 1938, v. A165, p. 372
  2. ↑ Khramov Yu. A. Stoner Edmund Clifton // Fizikusok: Életrajzi címtár / Szerk. A. I. Akhiezer . - Szerk. 2., rev. és további — M  .: Nauka , 1983. — S. 255. — 400 p. - 200 000 példányban.
  3. ↑ 1 2 3 Levitin R. Z.  A kollektivizált elektronok mágnesessége // Soros Educational Journal 6. szám, 1997, 101-107 . Hozzáférés dátuma: 2014. szeptember 30. Eredetiből archiválva : 2014. október 6.
  4. ↑ Μoriua Τ. Legutóbbi fejlődés; a vándorló választási mágnesesség elméletében. – J. Mágnes, és. mágnes. Mater., 1979, v. 14, pp. 1-46.- T. S. Shubina fordítása. Szerkesztette és jegyzetekkel S. V. Vonsovsky // Site Ufn.ru. Hozzáférés dátuma: 2014. szeptember 30. Eredetiből archiválva : 2014. október 6.
  5. ↑ Porokhov A. M. Physical Encyclopedia 4. kötet - M .: Great Russian Encyclopedia, 1994. - 701 p. . Hozzáférés dátuma: 2014. szeptember 30. Eredetiből archiválva : 2014. október 6.

Irodalom