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y13864816103

新虫 (正式写手)

[交流] 原子在晶体场下的轨道冻结,到底是有利于提高磁化强度,还是不利于磁化啊? 已有1人参与

如题,晚辈正在学习晶体场理论,对于晶体内电场对材料顺磁性能的影响有如下疑问:
      本来自由原子同一能量的电子亚层轨道是会发生能级简并的;当大量原子在一起构成晶体场,受到电场作用,会发生能级分离(术语:轨道冻结)。
      有的课本说轨道冻结使得原子的本来固有的轨道磁矩消失,不能对材料的宏观磁性起作用,那么,是不是说轨道冻结是不利于提高磁化强度(M)的?或者说,是不是在外加磁场B下,轨道冻结的作用是使磁化率:X=M/B 降低啊?(轨道冻结-M降低-X降低)
谢谢前辈指教
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wwyygg0520

新虫 (文坛精英)

头大不怕雨淋


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
自由原子的磁矩有两个主要来源,一个是电子绕核旋转的轨道角动量产生的电子轨道磁矩,另一个是电子本身自旋产生的电子自旋磁矩。在一个未填满的电子壳层中,二者的"迭加"共同形成了整个原子的磁矩。
既然是"迭加",或者有时称为"贡献",那估计是起到增大磁化率的作用。
此外,对于大部分3d离子而言,晶体场能远大于自旋-轨道耦合能,外加磁场的作用就不那么明显了。
4楼2013-05-26 16:50:13
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y13864816103

新虫 (正式写手)

补充一下,在另一本书中,貌似得到相反的论述:原话:
The role of crystal field in the quenching process is to split the origially degenerate levels intononmagnetic level seperated by energoes>>uH, so that the magnetic field is a small perturbation in comparison with the crystal field.
里边提到“nonmagnetic level”,是不是说晶体场将简并能级分离成非“磁性能级”,从而不可能提高对顺磁的磁化强度?那么最后边的话,将外加磁场B和晶体场的“perturbation”放在一起比较,难道是说外加磁场也会起到和晶体场类似的“轨道冻结”作用,并且磁场的冻结作用比晶体场小很多?
2楼2013-05-26 15:06:52
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y13864816103

新虫 (正式写手)

其实,简而言之一句话的的问题:
简并能级和分裂(quenching)能级,到底哪个是更有利于材料提高其顺磁的磁化强度?当简并能级在晶体场中分裂后,跟依然处于简并能级相比,谁的磁化率更高一些?
3楼2013-05-26 15:48:44
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