Magnetisk anisotropi
Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 17. april 2021; verifikation kræver 1 redigering .Magnetisk anisotropi er afhængigheden af en ferromagnets magnetiske egenskaber af magnetiseringsretningen i forhold til de strukturelle akser af den krystal , der danner den . Det er forårsaget af svage relativistiske interaktioner mellem atomer, såsom spin-orbit og spin-spin [1] .
Anisotropi energiform efter krystaltype
Mikroskopisk teori
Hamiltonianeren og overgangen til makroskopisk teori
Beskrivelsen af magnetisk anisotropi i den makroskopiske teori om magnetisme udføres normalt ved at introducere energien fra magnetisk anisotropi. Det kan opnås gennem Hamiltonian af et system af atomer ved perturbationsmetoden , hvor rollen som små forstyrrelser spilles af relativistiske vekselvirkninger, men også dens generelle form kan opnås fra krystallens krystallografiske symmetri [1] .
Hamiltonian af et system af spins , under hensyntagen til den enkleste anisotropi, er normalt repræsenteret i formen
![{\displaystyle {\mathcal {H}}_{an}=-\sum _{n}{\mathcal {J}}_{k}S_{n}^{k}S_{n+\delta }^{k }-{\frac {1}{2}}\sum _{n}[{\mathcal {K}}_{1}(S_{n}^{1})^{2}+{\mathcal {K } }}_{2}(S_{n}^{1})^{2}],}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/682a921eec2bdca9d91c7bb3f8f0aa7670204a18)
hvor indekset n opregner spindene i krystalgitteret, løber gennem de nærmeste naboer til det n . spin S n , og indekset svarer til de rektangulære kartesiske koordinater x , y og z . Den første sum i dette udtryk sættes i overensstemmelse med den såkaldte udvekslingsanisotropi, og den anden med den enkeltionede. Koefficienterne og bestemme bidraget af hver af dem langs den tilsvarende akse. Udvekslingsanisotropien er normalt ret lille og spiller rollen som en lille tilføjelse til udvekslingsinteraktionen Hamiltonian . For ferromagneter skrives denne tilføjelse normalt som summen af skalarprodukterne fra tilstødende spins:
Det er postuleret, at det er muligt at gå over til en magnets energi ved at erstatte spinoperatoren med en værdi, der svarer til det magnetiske moment pr. et sted i krystalgitteret , hvor a er gitterkonstanten , er Bohr-magnetonen , M s er mætningsmagnetiseringen , og er enhedsvektoren codirectional til magnetiseringen og udvidelsen af magnetiseringen i en Taylor-serie nær gitterstedet [2] . Afhængigheden af en magnets totale energitæthed af de anisotrope termer kan repræsenteres som
Noter
- ↑ 1 2 Landau L. D., Lifshits E. M. Electrodynamics of continuous media / Revised. E. M. Lifshitz og L. P. Pitaevsky. - 2. udg. - M . : Nauka, 1982. - T. VIII. - S. 200. - 624 s. - (Teoretisk fysik). - 40.000 eksemplarer.
- ↑ Kosevich A. M., Ivanov B. A., Kovalev A. S. Ikke- lineære magnetiseringsbølger. Dynamiske og topologiske solitoner. - K . : Naukova Dumka, 1983. - S. 9-11. — 192 s.