Magnetisk anisotropi
Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 17 april 2021; verifiering kräver 1 redigering .Magnetisk anisotropi är beroendet av en ferromagnets magnetiska egenskaper på magnetiseringsriktningen med avseende på strukturaxlarna hos kristallen som bildar den . Det orsakas av svaga relativistiska interaktioner mellan atomer, såsom spin-omlopp och spin-spin [1] .
Anisotropi energiform efter kristalltyp
Mikroskopisk teori
Hamiltonian och övergången till makroskopisk teori
Beskrivningen av magnetisk anisotropi i den makroskopiska teorin om magnetism utförs vanligtvis genom att introducera energin från magnetisk anisotropi. Det kan erhållas genom Hamiltonian av ett system av atomer genom störningsmetoden , där rollen som små störningar spelas av relativistiska interaktioner, men också dess allmänna form kan erhållas från kristallens kristallografiska symmetri [ 1] .
Hamiltonian för ett spinnsystem , med hänsyn till den enklaste anisotropin, representeras vanligtvis i formen
![{\displaystyle {\mathcal {H}}_{an}=-\sum _{n}{\mathcal {J}}_{k}S_{n}^{k}S_{n+\delta }^{k }-{\frac {1}{2}}\summa _{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)
där indexet n räknar upp spinnen i kristallgittret, går genom de närmaste grannarna till det n :te spinnet S n , och indexet motsvarar de rektangulära kartesiska koordinaterna x , y , och z . Den första summan i detta uttryck sätts i överensstämmelse med den så kallade utbytesanisotropin och den andra med enjonen. Koefficienterna och bestämma bidraget för var och en av dem längs motsvarande axel. Utbytesanisotropin är vanligtvis ganska liten och spelar rollen som ett litet tillägg till utbytesinteraktionen Hamiltonian . För ferromagneter skrivs detta tillägg vanligtvis som summan av de skalära produkterna av intilliggande snurr:
Det antas att det är möjligt att övergå till en magnets energi genom att ersätta spinoperatorn med ett värde lika med det magnetiska momentet per plats i kristallgittret , där a är gitterkonstanten , är Bohr-magneten , M s är mättnadsmagnetiseringen och är enhetsvektorn som är samriktad mot magnetiseringen och expansionen av magnetiseringen i en Taylor-serie nära gitterplatsen [2] . Beroendet av en magnets totala energitäthet på de anisotropa termerna kan representeras som
Anteckningar
- ↑ 1 2 Landau L. D., Lifshits E. M. Electrodynamics of continuous media / Revised. E.M. Lifshitz och L.P. Pitaevsky. - 2:a uppl. - M . : Nauka, 1982. - T. VIII. - S. 200. - 624 sid. - (Teoretisk fysik). - 40 000 exemplar.
- ↑ Kosevich A. M., Ivanov B. A., Kovalev A. S. Icke-linjära magnetiseringsvågor. Dynamiska och topologiska solitoner. - K . : Naukova Dumka, 1983. - S. 9-11. — 192 sid.