RKKI-csere interakció

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2020. október 3-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzéshez 1 szerkesztés szükséges .

Az RKKY-csere-kölcsönhatás ( Ruderman - - Kittel - Kasuya - Yosida ) egy közvetett cserekölcsönhatás a mágneses ionok között, amely vándorló vezetési elektronokon keresztül megy végbe .

Ez a cserekölcsönhatás fémekben és félvezetőkben fordul elő , ahol a kollektivizált elektronok közvetítőként működnek az ionok cserekölcsönhatásában lokális, ellentétes irányú spinekkel , részben d és f héjakkal. A vezetési elektronok kölcsönhatásba lépnek a kristályrács i - edik csomópontjának effektív mágneses terével, és bizonyos spin-polarizációra tesznek szert. A következő rácshelyen való áthaladáskor az elektron és a hely mágneses momentumainak relaxációja kölcsönös változásokat okoz mind a spin polarizációjában, mind a rácshely spinjében.

Leírható azzal az elképzeléssel, hogy a vezetési elektronok az egyik hely lokalizált mágneses momentuma által létrehozott effektív mezőben mozognak.

A mágneses részrács i - edik és j - edik csomópontjában lévő S spinek közötti kölcsönhatási energiát a következőképpen írjuk fel:

E_{{ij))={\frac {J^{2}}{\mu _{0}(g\mu _{B})^{2}}}{\mathbf S}_{i}{\ mathbf S}_{j}\chi _{{ij}}

ahol J a kicserélődési állandó, g a Lande-tényező , a Bohr-magneton , a mágneses állandó és az általánosított mágneses szuszceptibilitás . A szabad elektronok esetében ez utóbbit úgy ábrázolhatjuk $\mu _{B}$ $\mu_{0}$ $\chi _{{ij}}$

\chi _{{ij}}={\frac {(x\cos x-\sin x)}{x^{4}}}

feltéve, hogy . Itt a hullámvektor a Fermi-szinten és a távolság. Ezért a kölcsönhatási energia a kölcsönhatásban lévő ionok közötti távolság függvényében váltakozó oszcilláló jellegű. A kölcsönhatási energia előjel-változtatása oda vezet, hogy az ionok távolságától függően az anyag ferromágneses tulajdonságokat mutat, ha az energiát a spinek együttes irányítása minimalizálja, vagy ellenkező esetben antiferromágneses . Ezt az óriási és alagút mágneses ellenálláson alapuló spinszelepeknél alkalmazzák . $x=2{\mathbf k}_{F}{\mathbf R}_{{ij}}\gg 1$ $k_{F}$ $R_{ij}$

Irodalom

Stöhr, J. és Siegmann, HC Magnetism: From Fundamentals to Nanoscale Dynamics. - Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2006. - P. 290-293. — 821p. — ISBN 978-3540302827 .
de Lacheisserie E., Gignoux D., Schlenker M. Magnetism: Fundamentals. - Springer, 2005. - Vol. 1. - P. 315-317. — 507 p. - (mágnesesség). — ISBN 9780387229676 .