Теория магнетизма - Маттис Д.
Скачать (прямая ссылка):
на один магнетон Бора. В чистом никеле на атом в среднем приходится 0,6
магнетона Бора, поэтому намагниченность при повышении концентрации меди
должна понижаться линейно, обращаясь в нуль при 60% Си [56] 1).
Эксперименты превосходно согласуются с этими утверждениями.
Последовательное изучение доменов Вейсса скоро показало, что они не
обязательно совпадают с физическими кристаллитами, и их размер
определяется такими явлениями, как магнитострик-ция, такой величиной, как
энергия квантовомеханического обмена и т.д. так же, как и
магнитостатическая энергия. Первая полная теория (для Со) впервые была
намечена Гейзенбергом в 1931 г. и развита в последующих работах Блоха,
Ландау, Бозорта, Бекера и многих других, которые заложили теоретические и
экспериментальные основы изучения доменов. Более поздние попытки подвести
под теорию доменов однородное математическое основа-
*) Эти экспериментальные данные цитируются в обзоре [57].
ЕЩЕ О МАГНЕТИЗМЕ
51
ние выкристаллизовались в новую науку микромагнетизм, созданную главным
образом Брауном и его коллегами.
Статистическая механика магнетизма стала изучаться со многих точек
зрения. Стонер [58] выдвинул метод, при котором молекулярное поле Вейсса
связывается с зонной структурой. В полупроводниках, где можно применять с
большой уверенностью гамильтониан Гейзенберга [основанный на
взаимодействиях, показанных в выражении (30)], задача становится более
простой, хотя ее решить все еще невозможно (в любом точном смысле этого
слова). Опеховский начал изучение высокотемпературных рядов разложения,
продолжающееся и до сих пор, и представить себе, когда это кончится,
логически невозможно. Американский физик по имени Питер Вейсс (не имеющий
никакого отношения к своему французскому однофамильцу) применил метод,
данный Бете и Пайерлсом для изучения явлений упорядочения и модели Изин-
га, к изучению теории Гейзенберга. Получившийся в результате метод Бете -
Пайерлса - Вейсса оказался лучше старого приближения молекулярного поля
во всех случаях, кроме случая низких температур, где все методы
"кластера", основанные на точной статистике ограниченного числа спинов
*), не имеют успеха [591. Этот метод был лишь первым из целого ряда
предложенных методов "кластера", из коих некоторые активно используются и
в настоящее время [60].
После второй мировой войны развитие промышленной техники разделения
изотопов сделало возможным получение нового ряда магнитных элементов -
редкоземельных металлов. Микроволновая и вычислительная техника
потребовали новых непроводящих магнитных материалов, примером которых
является феррит железа - знаменитый магнитный железняк. Эти вещества
имеют лишь одно общее свойство - их не могут объяснить приведенные выше
теории и изучение этих веществ вызвало волну новых теоретических и
экспериментальных исследований. Возникла необходимость понять свойства
множества упорядоченных спинов, при которых ближайшие соседи
антипараллельны, как это предложил Неель. Впоследствии были найдены
упорядоченные структуры, в которых спины переходят от одной плоскости
атомов к другой, и эти спиральные конфигурации спинов, по-видимому,
представляют собой просто особые случаи более широкого класса магнитных
структур. Техника эксперимента по магнитному резонансу и дифракции
нейтронов существенно усовершенствовала изучение магнетизма, но для
понимания основного механизма выдвинула
*) То есть на точном учете взаимодействий данного атома с его ближайшими
соседями и замене остальных взаимодействий молекулярным полем,- Прим.
перев.
52
1. ТЕОРИЯ МАГНЕТИЗМА И ЕЕ ИСТОРИЯ
в свою очередь новые проблемы. И конечно, эти проблемы превратились даже
в более широкие области исследования, чем те науки, которые их породили
[61].
В последующих главах читатель найдет изложение некоторых интересных и
захватывающих исследований последних лет по теории магнетизма.
Большинство из них в этой главе не обсуждалось. Упор сделан на изучение
кооперативных явлений - области, которой принадлежит большое будущее и
для которой здесь даются лишь первоначальные предварительные
формулировки.
Но довольно; здесь столько дичи мелькает пред нами, что я в
растерянности, не знаю, какую преследовать.
Джин Драйден ("Кэнтерберипскнй пилигрим")
ЛИТЕРАТУРА
1. Lucretius Carus, De Rerum Natura, 1 век дон. э. (см. перевод "Лекции о
природе вещей", под редакцией Ф. А. Петровского, т. I, Изд. АН СССР,
1946).
2. Gilbert W., De Magnete (см. перевод: Гильберт В.. О магните, магнитных
телах и о большом магните - Земле, Изд. All СССР, 19551.
5. Porta John Baptista, Natural Magick, Naples, 1589.
i. Schilp P. A. (ed.), Albert Einstein: Philosopher-Scientist, v. I, New
York, 1959.
5. Dryden John, в кн. "Epistle to Doctor Walter Charleton, physician in
ordinary to King Charles I".
6. Carpenter Nathaniel, Dean of Ireland, цитируется uo книге M.ottelay, A
bibliographical History...
7. Sagredus, Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo Tolemaico e
