固体化学：第八章 固体的磁性质和光学性质.pdf

第八章固体的磁性质和光学性质 8.1，物质的磁性 (a) (b) (c) (d) (e) 在1维晶体中的磁现象的图示(a) 顺磁性(b) 铁磁性(c) 反铁磁性(d) 亚铁磁性(e) 自旋玻璃态行为，其中一个反铁磁性的排列被强化了的铁磁性对所破坏或阻碍 在不同原子上未成对电子可随机取向的情况下，物质具有顺磁性 (a) 。它们可以互相作用而导致协同的磁现象。如果它们平行取向， 在这种情况下物质具有总磁矩并显铁磁性(b) ；它们也可以反平行的 方式取向，得到的总磁矩为零和反磁性行为(c) 。如果自旋取向是反 平行的，但两种取向的电子数不相等，产生一个净磁矩，行为是亚 铁磁性的(d) 。 1.物质在磁场中的行为 B = μH B = μ H + μ M 0 0 μ0 :真空磁导系数，M:试样的磁矩, B:磁感应强度或磁通量密度。 μ H:磁场单独诱导产生的，μ M:样品由诱导所产生的对磁感应 0 0 强度的额外的贡献。 M χ: 磁化率 =χ H μ = μ (1+χ) 0 比率μ/μ 等于1+χ，相对磁导率μ 0 r (a)反磁性和(b)顺磁性物质在磁场中的不同的磁通量密度或磁力线数目 磁化率 磁性行为 典型的χ值 χ随温度上升的变化 是否依赖于磁场 -6 （Cu ） 反磁性 -8×10 无变化 否 顺磁性 下降 否 Pauli顺磁性 -4 （Mn ） 8.3×10 无变化 否 3 （Fe ） 铁磁性 5×10 下降 是 -2 反铁磁性 0到10 上升 （是） 2 ，温度效应：Curie定律和Curie －Weiss定律 Curie定律 C C: Curie常数 =χ T 相邻的成对电子之间无自发的相互作用 Curie －Weiss定律 C =χ T− θ θ:Weiss常数 成对电子之间有自发的相互作用，低温发展成铁磁性或反铁磁性， 高温在顺磁区的行为符合Curie －Weiss定律 1 - C