第七章 固體的磁性7.3順磁性7.2固體磁性概述、逆磁性7.1原子磁性7.4鐵磁性的唯象理論返回總目錄7.5反鐵磁性和亞鐵磁性7.6順磁共振7.1原子磁性原子磁矩的來源：電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道磁矩、電子的自旋磁矩和原子核磁矩1.軌道磁矩沿軌道運(yùn)動(dòng)的電子表現(xiàn)為一環(huán)形電流，具有磁矩其中目錄目錄在有心力場(chǎng)下，電子運(yùn)動(dòng)的態(tài)函數(shù)可由薛定諤方程解出為滿足波函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化條件（單值、有限、連續(xù)），可得表征波函數(shù)的特定量子數(shù)主量子數(shù)n，決定電子的能量分別對(duì)應(yīng)于殼層狀態(tài)的電子分別稱為s,p,d,f,g…電子S電子的軌道磁矩等于0角量子數(shù)（軌道量子數(shù)），決定電子軌道角動(dòng)量大小目錄角動(dòng)量的空間取向要保證上式成立，其取向非任意磁量子數(shù)決定角動(dòng)量的空間取向，（若Z方向?yàn)橥獯艌?chǎng)方向時(shí)），軌道角動(dòng)量在z方向的投影稱為玻爾磁子（磁矩的基本單位）軌道磁矩的空間取向（即沿磁場(chǎng)的分量）只取分立值軌道磁矩的量子化目錄實(shí)驗(yàn)證明電子存在自旋，對(duì)應(yīng)于自旋角動(dòng)量——自旋磁矩2.自旋磁矩自旋磁矩的大小自旋的旋磁比為,是軌道角動(dòng)量旋磁比的兩倍自旋角動(dòng)量大小的量子化自旋角動(dòng)量空間取向量子化自旋磁矩的空間取值目錄電子的總角動(dòng)量其大小的量子化表示為總角動(dòng)量空間取向的量子化表示為對(duì)于角動(dòng)量為j的總角動(dòng)量，在外磁場(chǎng)方向有2j+1個(gè)可能的分量3.自旋軌道耦合由于旋磁因子不同垂直于的磁矩分量對(duì)時(shí)間的平均值為0，由余弦定理及各角動(dòng)量的量子化條件，并考慮到電子的總角動(dòng)量對(duì)應(yīng)一個(gè)合磁矩故只要討論平行于總角動(dòng)量的磁矩分量可得蘭德因子若原子中有多個(gè)電子，每一電子均有軌道和自旋角動(dòng)量（磁矩），同類磁矩間相互作用強(qiáng)3個(gè)角動(dòng)量大小的量子化表示為先將各軌道角動(dòng)量和各自旋角動(dòng)量分別疊加，再由合成的軌道角動(dòng)量和自旋角動(dòng)量決定總角動(dòng)量，稱為羅素-桑德斯耦合或L-S耦合4.羅素-桑德斯耦合總軌道、總自旋磁矩為總磁矩的有效分量3個(gè)角動(dòng)量的空間取向量子化大小為其大小為其蘭德因子稱為有效玻爾磁子數(shù)對(duì)純自旋磁矩對(duì)純軌道磁矩對(duì)羅素-桑德斯耦合的一般情形，g可大于2磁矩在外場(chǎng)方向的投影5.洪德定則對(duì)原子的基態(tài)：目錄(3）對(duì)于填充不到半滿的殼層:

對(duì)填充一半或超過一半的殼層:（1）在不違反泡利不相容原理的條件下，自旋量子數(shù)的和取最大值(2）在上述前提下，軌道量子數(shù)取泡利不相容

原理允許的最大可能值原子基態(tài)的符號(hào)其中分別為軌道、自旋和總角動(dòng)量量子數(shù)左上標(biāo)和右下標(biāo)用數(shù)字表示，而對(duì)應(yīng)于軌道量子數(shù)是自旋引起的多重態(tài)數(shù)分別用大寫字母S,P,D,F,G…表示對(duì)3價(jià)銩離子電子組態(tài)4f分殼層不滿，軌道量子數(shù)L=3,超過半滿，由洪德定則，可知總自旋量子數(shù)為S=3，總軌道量子數(shù)其蘭德因子為有效玻爾磁子7.2固體的磁性概述、逆磁性一.固體磁性的分類磁化率是固體磁性的分類的依據(jù)材料的磁感應(yīng)強(qiáng)度對(duì)各向同性的磁性材料按磁化率的數(shù)值，固體的磁性可分為1.逆磁體：包括所有簡單絕緣體、約一半的簡單金屬2.順磁體：含順磁性離子的絕緣體，