固体磁性第3章.ppt

非共线 SSS: 简单螺旋结构. FS: 铁磁螺旋结构或锥面结构. CS: 复杂螺旋结构或反相锥面结构. SLSW: 静态纵向自旋波结构或简谐调制结构 APD: 反向畴或方波调制结构. 如Tm: 4层原子磁矩向上，3层向下，平均净磁矩 为1 3. 螺旋结构的理论解释 …… * For AFM, M0= Mi , 对简单螺旋结构 θi+1=iθ *有符号变化的长程交换作用. c, simple spiral, , SLSW 考虑交换作用的分子场较为长程，需考虑更多相邻原子层的交换作用. 1. 磁性金属固溶在非磁金属而形成稀磁合金 c为合金中磁性金属的浓度, when cc1 : Kondo effect. When , , 交换作用不能及于磁性原子之间 When c1cc2: Spin glass态. When but not AFM, 无磁序 . 自旋冻结. 3-2-4 自旋玻璃态Spin glass 和混磁性mictomagnetism When cc2: 磁有序或者混磁性. 混磁性: 不只一种性质的交换作用同时出现在一个合金系统中. ???例如, FM团蔟出现在AFM基体中. 散铁磁性: 在非晶合金中,交换作用和局域随机各向异性之间的竞争 (a) Antisperromagnetism. (b)Sperrimag. ? Sperromag. Nd Fe Co Fe Co Nd 1. 推导巡游电子铁磁性的Stoner判据. 2. 描述单晶及多晶AFM材料中 ?-T的变化关系. 3. 如何解释M-T曲线上的补偿温度? 4. 解释一下为什么在过度族元素金属中,仅Cr, Mn, Fe, Co, Ni有磁有序, 而稀土金属中基本上都是磁有序的 . 习题 * 应增加平方 (2) 传导电子系统铁磁性条件 ① , large； (3) 增强的顺磁性 ② N(E ) large. (1) 判据: 巡游电子出现铁磁性判据：stoner判据 想办法增加阿尔法可以增强铁磁性 Some theoretical values ? Li V Fe Co (fcc) Ni Pd N( ) 0.48 1.64 3.06 2.01 4.06 2.31 2.25 2.24 -2 -1.5 -0.9 5 Actually FM TM: 1, 0 Exchange energy of CE of Li etc. is larger than Fe, Co, Ni ! But N( EF ) is small ! (1) 实验 ? 3 3 4s Fe 4.8 2.6 0.6 2.2 Co 5.0 3.3 0.7 1.7 Ni 5.0 4.4 0.6 0.6 3. 电子分布及饱和磁矩 (2) Experimental values of ’s (neutron diffraction) ? p (3d) p (4s) g Fe 2.39 -0.21 2.18 2.091 0.0918 2.214 2.216 Co 1.99 -0.28 1.715 2.187 0.1472 1.568 1.715 Ni 0.62 -0.105 0.515 2.183 0.0507 0.563 0.606 (1) 可依据Fermi-Dirac统计计算出Ms-T, χ -T, Tc. (2) 问题 . 计算出的Tc偏高。 计算结果Tc: Fe :4400-6200K, Co: 3300-4800K, Ni:2900K. Tc 以上χ-T不同于居里-外斯定律. 4. results 3-2 反铁磁性Antiferromagnetism (AFM) 亚铁磁性Ferrimagnetism (FIM) 3-2-1 AFM 1、 特性. T