1、關于磁性分類第一張，PPT共三十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 1.抗磁性（1）來源：(a)滿殼層電子在外磁場作用下感生出的與外場相反的磁矩。(b) 自由電子在外場運動造成的。（2）數(shù)值、正負： （3）與溫度的關系：基本與溫度無關。（4）例證：NaCl, Cu, Zn，SiO2。第二張，PPT共三十九頁，創(chuàng)作于2022年6月2. 順磁性（1）來源：具有固有磁矩的離子，因相距較遠，則離子間沒有或只有很小的相互作用。外磁場的作用，在克服熱運動后，在場方向產(chǎn)生微弱的磁化。（2）數(shù)值、正負：第三張，PPT共三十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）與溫度關系：EuSiO3（4）例證：O2, NO, Sc, Ti

2、, V, 鐵磁性，亞鐵磁性高于居里點，反鐵磁性高于奈爾點。第四張，PPT共三十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 3.鐵磁性：（1）來源:具有固有磁矩的離子因之間的正的交換作用，使它們的磁矩長程平行的排列。從而存在自發(fā)磁化。磁疇的形成，磁化，磁滯。第五張，PPT共三十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）數(shù)值，正負：（3）與溫度關系：當溫度上升時，自發(fā)磁化強度MS減小，至居里溫度TC時變?yōu)榱?。TTC時呈現(xiàn)順磁性，滿足居里-外斯定律。第六張，PPT共三十九頁，創(chuàng)作于2022年6月只有很少的幾種絕緣化合物有鐵磁性： 如：CrBr3, GdCl3, EuO 過渡金屬：-Fe,Co,Ni, Gd以及合金。 其磁性屬

3、于游行電子鐵磁性。第七張，PPT共三十九頁，創(chuàng)作于2022年6月4.反鐵磁性：（1）來源：固有磁矩間具有負的交換作用。磁矩間長程的反平行排列。第八張，PPT共三十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 （2）數(shù)值，正負：（3）與溫度關系：第九張，PPT共三十九頁，創(chuàng)作于2022年6月大多數(shù)過渡金屬或稀土金屬的氧化物，硫化物，氟化物等都屬于反鐵磁體。過渡金屬 Cr, Mn,-Fe以及部分稀土屬于反鐵磁體。還有些合金元素。第十張，PPT共三十九頁，創(chuàng)作于2022年6月5 亞鐵磁性：（1）來源：具有兩個反平行的次點陣。但磁矩不同，故有凈磁矩的存在。第十一張，PPT共三十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 （2）數(shù)值正負

4、： （3）與溫度關系：在Curie溫度TC以下，有自發(fā)磁化，自發(fā)磁化強度一般隨溫度上升而減小。TTC時呈現(xiàn)順磁性，但在TC附近與居里-外斯定律偏離較大，在高溫時滿足居里-外斯定律，但pS時，當LS時，第二十三張，PPT共三十九頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十四張，PPT共三十九頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十五張，PPT共三十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（自旋貢獻）（軌道貢獻）第二十六張，PPT共三十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3 Hund規(guī)則a) 在泡利原理許可的條件下，總自旋量子數(shù)S取最大值。b) 在滿足(a)條件下，總軌道角動量量子數(shù)L取最大值。c)在未滿殼層中，電子數(shù)小于殼層總電子數(shù)一半時，總

5、角動量量子數(shù)J=|L-S|；電子數(shù)大于或等于殼層總電子數(shù)一半時，J=L+S原子（離子）基態(tài)光譜項表示方法第二十七張，PPT共三十九頁，創(chuàng)作于2022年6月舉例：（1）Fe2+的基態(tài) 3d64s2 Fe2+(失去兩個4s電子）6個3d電子的排列：L=2, 根據(jù)Hund規(guī)則ml 2 1 0 -1 -2ms 第二十八張，PPT共三十九頁，創(chuàng)作于2022年6月Fe2+: S=41/2=2, L=2+1+0-1-2+2=2J=L+S=4基態(tài)光譜項：L: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 S P D F G H I K 5D4第二十九張，PPT共三十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 (2) Nd3+

6、 4f45s25p66s2 Nd3+(失去2個6s一個4f電子） 未滿殼層為3個4f電子。L=3 ml 3 2 1 0 -1 -2 -3 ms S=3/2, L=6, J=9/2 4I9/2第三十張，PPT共三十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 2.3晶場效應磁性物質(zhì)中的磁性離子所受的外場：（1）受核、周圍離子等所產(chǎn)生的靜電場的作用。（2）磁性離子與近鄰離子間電子波函數(shù)的重疊，產(chǎn)生的靜電的和交換的相互作用。特點:（a）晶場具有與磁性離子所在處相同的對稱性。 （b）晶場對晶體中的電子態(tài)有很大影響. （c）晶場通過自旋軌道耦合影響晶體中自旋的 取向，從而引起磁晶各向異性。第三十一張，PPT共三十九頁，創(chuàng)

7、作于2022年6月晶場作用下，磁性離子的哈密頓可表示為：比較庫侖能 晶場能，自旋軌道耦合能的大小第三十二張，PPT共三十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 2 各種磁性離子所受晶場的大小1弱晶場 稀土離子，(如Nd3+ 4f35s25p6)4f 電子受有效核電場作用大。同時 受5s25p6殼層的影響（1.與其他電子發(fā)生波函數(shù)重疊的幾率減小。2.屏蔽作用。） 晶場能102cm-1量級。Hund法則的三條原則都仍然成立。2中等晶場 鐵族離子，3d電子受有效核電場作用小，直接暴露在最外，與其他電子波函數(shù)重疊幾率增加。同時受其他離子的靜電場作用大。晶場能 104cm-1量級。 Hund法則的第一條仍然能夠成立

8、。第三十三張，PPT共三十九頁，創(chuàng)作于2022年6月3強晶場Pd族和Pt族離子，（及絡合物中一些鐵族離子）晶場效應很大，（與交換關聯(lián)和庫侖關聯(lián)相仿）Hund法則不成立。存在低自旋態(tài)。從而使4d和5d族過渡元素只有很小的磁矩。晶場的表示：用磁性離子與周圍離子間的靜電相互作用勢能來表示晶場。磁性離子受最近鄰離子的靜電勢能為第三十四張，PPT共三十九頁，創(chuàng)作于2022年6月晶場對電子狀態(tài)的影響：1）立方晶場中的本征函數(shù) 晶場的作用使得磁性離子中電子狀態(tài)發(fā)生變化，其波函數(shù)不再是自由離子的單電子波函數(shù)，而是由它們的疊加組合而成。 離子的波函數(shù)與受到的晶場大小及對稱性有關。第三十五張，PPT共三十九頁，創(chuàng)作于2022年6月例：立方晶場中的3d電子波函數(shù)第三十六張，PPT共三十九頁，創(chuàng)作于2022年6月2）軌道矩的淬滅 3d電子在立方晶場中的電子態(tài)的磁量子數(shù)為零，則其軌道角動量在磁場方向的投影為零，表明在外磁場作用下不出現(xiàn)軌道磁矩。3）能級分裂不計晶場時，能級簡并