第六章固体的磁性.ppt

6.1 引言 磁性材料及固体磁性的历史 原子的磁性 磁性的分类及基本物质方程 交换作用及磁畴 铁磁物质的技术磁化 磁性材料及磁性的研究历史 磁性材料及磁性的研究历史 6.2 原子的磁性 6.2 原子的磁性 6.2 原子的磁性 6.2 原子的磁性 6.2 原子的磁性 轨道角动量冻结的实验现象 在晶场中的3d过渡金属的磁性离子的原子磁矩仅等于电子自旋磁矩，而电子的轨道磁矩没有贡献。此现象称为轨道角动量冻结。 6.3 磁性的分类及基本磁学概念 6.3 磁性的分类及基本磁学概念 6.3 磁性的分类及基本磁学概念 6.4 交换相互作用 6.4 交换相互作用 6.4 交换相互作用 6.4 交换相互作用 6.5 铁磁性 6.5 铁磁性 6.6（亚）铁磁体中的畴壁 6.6（亚）铁磁体中的畴壁 6.6（亚）铁磁体中的畴壁 6.7 铁磁物质的技术磁化 6.7 铁磁物质的技术磁化 6.7 铁磁物质的技术磁化 6.7 铁磁物质的技术磁化 6.7 铁磁物质的技术磁化 6.8 磁性材料应用举例之一－磁记录 6.8 磁性材料应用举例之一－磁记录 考试重点 分离变量方法，单电子近似，谐阵子能量（一维、三维） 倒易点阵，Bragg方程，布里渊区 晶格振动的色散关系，声学和光学振动，声子，德拜模型，态密度，晶体导热 金属的费米面，态密度，接触势差，电子的速度，周期性边界条件 能带的物理意义及起源分析，Bloch定理的物理解释及能带的普遍性及性质，金属、半导体、绝缘体的能带差别，每个能带填充的电子数目、能带填充情况与固体导电性的差别。 半导体的有效质量，载流子浓度及半导体电阻率与温度的关系，p-n结的整流特性。 原子磁矩，铁磁物质的起源（3d交换模型），技术磁化 6.8 磁性材料应用举例之一－磁记录 垂直记录 使用时，直接删除本页！ 精品课件，你值得拥有！ 精品课件，你值得拥有！ 使用时，直接删除本页！ 精品课件，你值得拥有！ 精品课件，你值得拥有！ 使用时，直接删除本页！ 精品课件，你值得拥有！ 精品课件，你值得拥有！ λ 主要内容 学习提示 重点掌握基本物理概念 理解和掌握交换作用 磁性的分类及基本物质方程 交换作用及磁畴 指南针 司马迁《史记》描述黄帝作战用 1086年 宋朝沈括《梦溪笔谈》指南针的制造方法等 1119年 宋朝朱或《萍洲可谈》磁石罗盘 用于航海的记载 最早的著作《De Magnete 》 W.Gibert 18世纪 奥斯特 电流产生磁场 19世纪 法拉弟效应 在磁场中运动导体产生电流 安培定律 电磁学基础 电动机、发电机等开创现代电气工业 19世纪前 1907年 P.Weiss的磁畴和分子场假说 1919年 巴克豪森效应 1928年 海森堡模型，用量子力学解释分子场起源 1931年 Bitter在显微镜下直接观察到磁畴 1933年 加藤与武井发现含Co的永磁铁氧体 1935年 荷兰Snoek发明软磁铁氧体 1935年 Landau和Lifshitz考虑退磁场, 理论上预言了磁畴结构 1946年 Bioembergen发现NMR效应 1948年 Neel建立亚铁磁理论 1957年 RKKY相互作用的建立 1958年 M?ssbauer效应的发现 1965年 Mader和Nowick制备了CoP铁磁非晶态合金 1970年 SmCo5稀土永磁材料的发现 1984年 NdFeB稀土永磁材料的发现 Sagawa(佐川) 1986年 高温超导体，Bednortz-muller 1988年 巨磁电阻GMR的发现, M.N.Baibich 1994年 CMR庞磁电阻的发现，Jin等LaCaMnO3 1995年 隧道磁电阻TMR的发现,T.Miyazaki 20世纪后 m 磁矩m: 电子自旋磁矩 电子轨道磁矩 q 角动量 磁矩 若原子只有一个未满壳层电子 j 为电子的总角动量 电子轨道磁矩 电子自旋磁矩 角动量与磁矩 总自旋角动量： S=∑si 总轨道角动量： L=∑li 在一个填满的电子壳层中，电子的轨道磁矩和自旋磁矩为零。 在一个未填满的电子壳层中，电子的轨道和自旋磁矩将形成一个原子总磁矩。 多电子原子的角动量 L S ？ 总角动量J 泡利原理： 同一个量子数