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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 第一性原理 » MS » 一个未配对电子的磁矩
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currentyoungman

木虫 (小有名气)

[交流] 一个未配对电子的磁矩

诸位，请教个问题：
最近看文献有不少地方说，磁矩=根号（n(n+2）)乘以波尔磁子 n表示未成对电子数，这样计算的话，一个未配对电子的磁矩理论值约为1.73 个波尔磁子，

而以往看文献许多地方说电子的磁矩为一个波尔磁子，这是怎么回事呀？请各位不吝赐教！谢谢！
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1楼 2011-05-10 21:14:08
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buct2010

金虫 (正式写手)
★ ★
currentyoungman(金币+1):谢谢参与
bingmou(金币+1): 感谢提示 2011-05-11 20:13:06
currentyoungman(金币+2): 2011-08-03 10:06:00
引用回帖:
Originally posted by currentyoungman at 2011-05-10 21:14:08:
诸位，请教个问题：
最近看文献有不少地方说，磁矩=根号（n(n+2）)乘以波尔磁子 n表示未成对电子数，这样计算的话，一个未配对电子的磁矩理论值约为1.73 个波尔磁子，

而以往看文献许多地方说电子的磁矩为一个 ...

理论计算原子的磁矩要确定这个未配对电子的量子态，简单说就是要知道它是什么原子、那个壳层上的电子。
单独讨论电子的自旋磁矩的话，就是一个波尔磁子。
还有你那个磁矩是总磁矩、轨道磁矩、自旋磁矩？总磁矩的话要考虑耦合的。
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2楼2011-05-10 22:33:37
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currentyoungman

木虫 (小有名气)
谢谢楼上的兄弟，我指的是一个未配对电子的自旋磁矩，参考文献相关内容附下：
the film thickness increases.
In order to understand the observed magnetic moment of
the films, it is essential to have an insight into the possible
electronic configurations of Cu ions in the material. Cu atoms
in unionized state have an outer cell electronic configuration
of 3d104s1 and, hence, Cu+ and Cu2+ ions are expected
to posses 3d10 and 3d9 configurations, respectively. In 3d10
configuration, all the d electrons are paired and, hence Cu+
ions does not posses any magnetic moment. On the other
hand, in the case of Cu2+ ions with d9 configuration, one
unpaired electron is available. This will give rise to a spin
angular momentum of 1/2 which can result in a net magnetic
moment of M~1.73 uB 这里M=guB根号S乘以(S+1); 其中g=2, S=1/2.
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3楼2011-05-11 08:36:25
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mika

金虫 (正式写手)
★
currentyoungman(金币+1):谢谢参与
引用回帖:
Originally posted by currentyoungman at 2011-05-11 08:36:25:
谢谢楼上的兄弟，我指的是一个未配对电子的自旋磁矩，参考文献相关内容附下：
the film thickness increases.
In order to understand the observed magnetic moment of
the films, it is essential to have a ...

楼主的问题也正是我想问的，那请问一下这里的g是什么意思呢，S是不是表示是几重态呢？我是刚开始接触磁性，请多多指教
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4楼2011-05-11 09:59:11
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currentyoungman

木虫 (小有名气)
g是朗德因子，s为自旋量子数。
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5楼2011-05-11 11:04:29
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currentyoungman

木虫 (小有名气)
怎么没人响应呢？自己顶！
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6楼2011-05-13 08:18:07
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gzqdyouxia

金虫 (著名写手)
★ ★ ★ ★
currentyoungman(金币+1):谢谢参与
zzy870720z(金币+3): 谢谢指点 2011-05-14 09:11:02
zzy870720z(1ST强帖+1): 很详细的解释 2011-05-14 09:12:15
currentyoungman(金币+3): 2011-08-03 10:08:05
电子的磁矩分为轨道磁矩和自旋磁矩，它们都是根据角动量计算出来的
电子的轨道角动量Pl＝h＊sqrt(l(l+1))，所以电子的轨道磁矩为sqrt(l(l+1))eh/2m，eh/2m就是波尔磁子，同理电子的自旋磁矩为sqrt(s(s+1))eh/2m，其实他们的值并不是波尔磁子的整数倍，但他们都是量子化的，根据量子力学，在外场方向上Ps|z=mzh=+-h/2，Pl|z=mlh，其中ml=0,+-1,+-2....+-l，他们在磁场方向上的分量就是波尔磁子的整数倍了。
现在明白为什么计算出来的电子自旋磁矩是1.73个波尔磁子，而我们经常说电子的磁矩为一个波尔磁子了吧。
希望上面的回答可以对你有所帮助！
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7楼2011-05-13 09:34:48
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buct2010

金虫 (正式写手)
★
gzqdyouxia(金币+1): 谢谢提示 2011-05-13 09:54:09
currentyoungman(金币+2): 2011-08-03 10:07:53
引用回帖:
Originally posted by currentyoungman at 2011-05-11 08:36:25:
谢谢楼上的兄弟，我指的是一个未配对电子的自旋磁矩，参考文献相关内容附下：
the film thickness increases.
In order to understand the observed magnetic moment of
the films, it is essential to have a ...

对呀，这说的就是Cu2+离子的自旋磁矩，它的组态是3d9，d轨道排满-有10个电子，这里有一个未配对电子。正因为Cu是3d金属，轨道角动量冻结，只有自旋对总磁矩有贡献，所以就利用自旋磁矩公式（你写的公式）求出了自旋磁矩。
   单独考虑一个电子的自旋磁矩在空间是有取向的，而它在外磁场方向的投因为一个玻尔磁子 。建议你看一下铁磁学，原子的磁性那里有介绍。
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8楼2011-05-13 09:36:12
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buct2010

金虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by gzqdyouxia at 2011-05-13 09:34:48:
电子的磁矩分为轨道磁矩和自旋磁矩，它们都是根据角动量计算出来的
电子的轨道角动量Pl＝h＊sqrt(l(l+1))，所以电子的轨道磁矩为sqrt(l(l+1))eh/2m，eh/2m就是波尔磁子，同理电子的自旋磁矩为sqrt(s(s+1))eh/2m， ...

楼上的解释了自旋磁矩在外场方向取1个玻尔磁子的原因，很正确。
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9楼2011-05-13 09:50:12
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currentyoungman

木虫 (小有名气)
谢谢诸位，俺明白了！
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10楼2011-05-14 08:03:12
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luolijin

铜虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
顺便请教一下诸位:上述例子中,若有两个孤对电子,磁矩怎么计算?
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11楼2014-01-25 20:08:39
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