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磁性物理 7 内秉磁性 第五章 强磁材料中的内秉磁性 5-1 交换作用 分子场的起源是交换作用 – 分子场是一种有效平均场。 Tc～λ～J 。How to control Tc ? 交换作用的本质是 电子之间的静电相互作用的量子效应。 9 高达10 A/m 的分子场，并不是来自于磁的相互作用 μ B 3 5 /a ~10 A/m 。 交换作用影响自旋取向。 Why and how? 交换作用影响 不同自旋方向的电子的空间分布。 不同的材料具有四种交换作用 5-1-1. 物理图像, Heisenberg 交换作用 . 1、交换和交换作用存在于所有的多电子系统 经典的静电相互作用不影响磁矩的取向； 量子力学: 静电性的交换作用与电子自旋取向相关。 Pauli 原理：电子系统的波函数反对称 (全同粒子) 。 H 模型： 2个氢核a,b，和2个电子1,2，组成H 分子中两电子系 2 2 统的波函数表式。 N r r rψ r ψ ψ +ψ ψ α β −β α [ ( ) ( ) ( ) ( )][ (1) (2) (1) (2)] s s a b 1 2 2 a 1 b N r r r r [ ( ψ) ( ψ) ( ψ) ( ψ)] ψ(1)α(2)α − × t t a b 1 2 a 2 b 1 [ (1) (2) (1) (2)] × α β +β α (β1) ×(β2) 自旋单重态： [ ( ) ( ) (N ) ( r )][ (r1) (2) rψ(1) r(2)]ψ ψ +ψ ψ α β −β α s s a b 1 2 2 a 1 b 归一化因子 空间状