Bethe-Slater eğrisi - Bethe–Slater curve

Bethe-Slater eğrisi: yatay eksenin üstündeki öğeler ferromanyetiktir ve altındakiler antiferromanyetiktir

Bethe-Slater eğrisi bir sezgisel bazı metallerin neden olduğuna dair açıklama ferromanyetik ve diğerleri antiferromanyetik. Varsayar Heisenberg modeli manyetizma ve farklılıkları açıklar enerji değişimi nın-nin geçiş metalleri atomlar arası mesafenin oranından dolayı a yarıçapa r of 3 boyutlu elektron kabuğu.[1] Manyetik olarak önemli olduğunda 3 boyutlu komşu atomların elektronları nispeten birbirine yakındır, değişim etkileşimi, , negatiftir, ancak uzaklaştıklarında, değişim etkileşimi yavaşça düşmeden önce pozitif olur.

Değişim enerjisini atomlar arası mesafeyle ilişkilendirme fikri ilk olarak John C. Slater 1930'da[2][3] ve 1933'te Sommerfeld ve Bethe tarafından yapılan bir incelemede grafik üzerinde bir eğri olarak gösterilmiştir.[4]

Bir çift atom için değişim etkileşimi wij (enerjiden sorumlu E) şu şekilde hesaplanır:[5]

nerede: = değişim integrali; S = elektron dönüşleri; ben ve j = iki atomun indisleri.

Slater eğrisi, Demir, Kobalt ve Nikelin en iyi ferromanyetik sıralı elemanlar. Eğri, basit bir tahmin yöntemi olarak pratik kullanımdadır. ortalama atomik ayrıma dayanır.[6] Bununla birlikte, değişim etkileşimlerinin gerçekçi hesaplamaları ile daha yeni değerlendirmeler, bir atomdaki farklı atomik orbitallerin etkileşimlerini tek bir birim yerine ayrı ayrı ele alırken, önemli ölçüde daha karmaşık fizik olduğunu göstermektedir.[7]

Referanslar

  1. ^ http://www.nitt.edu/home/academics/departments/physics/faculty/lecturers/justin/students/magnetic/exchange/
  2. ^ Slater, J. C. (1930). "Tek Değerlikli Metallerde Uyum". Fiziksel İnceleme. 35 (5): 509–529. doi:10.1103 / PhysRev.35.509. ISSN  0031-899X.
  3. ^ Slater, J. C. (1930). "Atomik Koruyucu Sabitler" (PDF). Fiziksel İnceleme. 36 (1): 57–64. doi:10.1103 / PhysRev.36.57. ISSN  0031-899X.
  4. ^ Sommerfeld, A.; Bethe, H. (1933). Geiger, H.; Scheel, K. (eds.). Elektronentheorie der Metalle. Handbuch der Physik (Almanca). 24/2. Springer Berlin, Heidelberg. s. 595. doi:10.1007/978-3-642-91116-3_3. ISBN  978-3-642-89260-8.
  5. ^ Soshin Chikazumi, Ferromanyetizma Fiziği, Oxford University Press, New York, 1997, s. 125, ISBN  0-19-851776-9
  6. ^ Gallagher, K. A .; Willard, M. A .; Zabenkin, V. N .; Laughlin, D. E .; McHenry, M.E. (1999). "Amorf Fe88 − xCoxZr7B4Cu1 alaşımlarında dağıtılmış değişim etkileşimleri ve sıcaklığa bağlı manyetizasyon". Uygulamalı Fizik Dergisi. 85 (8): 5130–5132. doi:10.1063/1.369100. ISSN  0021-8979.
  7. ^ Cardias, R .; Szilva, A .; Bergman, A .; Marco, I. Di; Katsnelson, M. I .; Lichtenstein, A. I .; Nordström, L .; Klautau, A. B .; Eriksson, O .; Kvashnin, Y. O. (2017). "Bethe-Slater eğrisi yeniden ziyaret edildi; elektronik yapı teorisinden yeni içgörüler". Bilimsel Raporlar. 7 (1). doi:10.1038 / s41598-017-04427-9. ISSN  2045-2322.