- Trang Chủ
- Vật lý
- Bài giảng Vật lí chất rắn - Chương 6: Tính chất từ của vật liệu
Xem mẫu
- VẬT LÍ CHẤT RẮN
Phạm Đỗ Chung
Bộ môn Vật lí chất rắn – Điện tử
Khoa Vật lí, ĐH Sư Phạm Hà Nội
136 Xuân Thủy, Cầu Giấy, Hà Nội
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020
- Chương 6
Tính chất từ của vật liệu
1. Moment từ của electron
2. Moment từ nguyên tử, quy tắc Hund
3. Phân loại vật liệu từ
4. Nghịch từ
5. Thuận từ
6. Sắt từ
7. Cấu trúc domain và sự từ hoá của vật liệu
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 2
- Tính chất từ của vật liệu
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 3
- 1. Moment từ của electron
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 4
- 1. Moment từ của electron
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 5
- 2. Moment từ nguyên tử, quy tắc Hund
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 6
- 2. Moment từ nguyên tử, quy tắc Hund
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 7
- 2. Moment từ nguyên tử, quy tắc Hund
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 8
- 2. Moment từ nguyên tử, quy tắc Hund
Giá trị của L, S và J thay đổi theo số electron trong phân lớp 4f
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 9
- 2. Moment từ nguyên tử, quy tắc Hund
Hiệu ứng tương quan và tương tác spin quỹ đạo
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 10
- 2. Moment từ nguyên tử, quy tắc Hund
-H
s2
S
J
s1
Jz
L l2
l1
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 11
- 2. Moment từ nguyên tử, quy tắc Hund
Quy tắc Hund
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 12
- 2. Moment từ nguyên tử, quy tắc Hund
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 13
- 2. Moment từ nguyên tử, quy tắc Hund
Giá trị của L, S và J thay đổi theo số electron trong phân lớp 4f
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 14
- 3. Phân loại vật liệu từ
• Moment từ của vật liệu
𝐵 = 𝜇+ (𝐻+𝑀)
𝜇+ = 4π. 1023 H/𝑚
𝐻: Cường độ từ trường ngoài
𝑀: Moment từ của vật liệu
𝐵: Từ trường tổng hợp (cảm ứng từ)
&
• Chân không: 𝑀 = 0, 𝐻 =
'(
• Trong môi trường:𝑀 = 𝜒𝐻
𝜒 là độ cảm từ của vật liệu* (không thứ nguyên)
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 15
- UNITS FOR MAGNETIC PROPERTIES
Conversion
Quantity Symbol Gaussian & cgs emu a factor, C b SI & rationalized mks C
Magnetic flux density, 10- 4
B gauss (0) d tesla (T), Wb/m 2
magnetic induction
Magnetic flux maxwell (Mx), G·cm 2 weber (Wb), volt second (V·s)
Magnetic potential difference,
U,F gilbert (Gb) 10/477 ampere (A)
force
Magnetic field strength, H oersted (Oe),e Gb/cm A/m!
,magnetizing force
(Volume) magnetization g M emu/cm 3 h A/m
(Volume) magnetization 477M G A/m
Magnetic polarization,
1,1 emu/cm 3 477 X 10- 4 T, Wb/m 2i
intensity of magnetization
1 A.m 2/kg
(Mass) magnetization (F, M emu/g 477 X 10- 7 Wb·m/kg
Magnetic moment m emu, erg/G 10- 3 A.m 2, joule per tesla (l/T)
Magnetic dipole moment j emu, erg/G 477 X 10- 10 Wb·m'
dimensionless
(V 01 ume) susceptibility dimensionless, emu/cm 3
henry per meter (H/m), Wb/(A.m)
477 X 10- 3 m3/kg
(Mass) susceptibility Xp, K p cm 3/g, emu/g (477)2 X 10- 10 H.m 2/kg
477 X 10- 6 m3/mol
(Molar) susceptibility Xmo}, K mo] cm 3/mol, emu/mol (477)2 X 10- l3 H·m 2/mol
Permeability 1J- dimensionless 477 X 10- 7 H/m, Wb/(A·m)
Relative permeability j 1J-r not defined dimensionless
(Volume) energy density, erg/cm 3 10- l
W J/m 3
energy product k
Demagnetization factor D,N dimensionless 1/477 dimensionless
a. Gaussian units and cgs emu are the same for magnetic properties. The defining relation is B =H + 477M.
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020
b. Multiply a number in Gaussian units by C to convert it to SI (e.g., 1 G X 10- 4 T /G = 10- 4 T). 16
- 3. Phân loại vật liệu từ
• Moment từ của vật liệu
∑;
: ': =
𝑀= =𝜇⃗
< <
• Với 𝜇⃗ là moment từ của nguyên tử
• Moment từ 𝑀 của vật liệu phụ thuộc vào độ
lớn của 𝜇⃗ và sự sắp xếp của các moment từ
nguyên tử trong vật liệu.
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 17
- 3. Phân loại vật liệu từ
PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2020 18
nguon tai.lieu . vn
