к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Э Ю Я

Ванфлековский парамагнетизм

Ванфлековский парамагнетизм - парамагнетизм ,обусловленный деформацией электронной оболочки атома (или иона) приложенным магн. полем H; деформация приводит к индуцированию магн. момента у атома (иона), если его электронная оболочка не обладает сферич. симметрией или осевой симметрией относительно H. T. о., В. п. является поляризационным, в отличие от ориентац. парамагнетизма, при к-ром магн. поле только выстраивает уже имеющиеся у атомов магн. моменты. Теорию поляризационного парамагнетизма разработал Дж. Ван Флек (J. Van Vleck, 1927). Кван-товомеханич. ф-ла магн. восприимчивости системы слабовзаимодействующих частиц (атомов, молекул), у к-рых электронные оболочки не обладают сферич. симметрией, включает член (см. Диамагнетизм), учитывающий вклад в возможных (виртуальных) квантовых переходов между энергетически наинизшим состоянием системы и её возбуждёнными состояниями

Здесь - парамагн. восприимчивость 1 моля, - оператор z-составляющей суммарного орбитального и спинового моментов всех электронов системы. Квадрат модуля недиагональных матричных элементов оператора определяет вероятность квантовых переходов в системе, описываемых оператором (внеш. поле H направлено по оси z). Сумма (1) при положительна и определяет поляризационный парамагнетизм; он тем больше, чем меньше разность

Пока не происходит теплового возбуждения более высоких уровней энергии, поляризац. парамагн. восприимчивость не зависит от температуры, что отличает её от ориентац. парамагн. восприимчивости, уменьшающейся с ростом температуры. Наиб. ярко В. п. выявляется в соединениях ионов Eu³⁺ и Sm³⁺ . Соединения Eu³⁺ не обладают при низких темп-pax ориентац. парамагнетизмом, т. к. осн. состояние этого иона является синглетным, т.е. полный момент атома в этом состоянии J=O. В. п. в соединениях, содержащих Eu³⁺, особенно велик, т.к. расстояние между нижними уровнями мультиплета мало ( 300 см^-1). Благодаря этому при низких темп-pax (ниже 100 К) магн. восприимчивость соединений Eu³⁺ не зависит от температуры и составляет заметную величину (10 ^-2).

Вещества, содержащие парамагн. ионы с синглетным осн. состоянием, наз. поляризационными или ванфлековскими парамагнетиками. Ванфлековскими парамагнетиками, кроме соединений Eu³⁺ , могут быть и соединения др. редкоземельных ионов с чётным числом электронов в незаполненной оболочке, осн. уровень к-рых расщепляется кристаллич. полем так, что нижний уровень является синглетным, а расстояние до ближайшего уровня невелико и составляет десятки см^-1. К таким ионам с сильным В. п. в первую очередь относятся Pr³⁺, Tm³ ⁺ , Tb³⁺ и Ho³⁺.

Ванфлековские парамагнетики могут быть использованы для получения сверхнизких температур методом ади-абатич. размагничивания ядерной спиновой системы (С. А. Альтшулер, 1966). Индуцированный магн. полем электронный магн. момент создаёт благодаря сверхтонкому взаимодействию эффективное ноле на ядре, к-рое в 10-100 раз больше приложенного магн. поля. Благодаря этому существенно улучшаются эксперим. возможности (стартовые темп-pa и магн. поле, холодопроизводительность) метода. Так, с помощью интерметаллич. соединений типа PrNi₅ удаётся получать температуру 1-3 мК, размагничивая их от нач. температуры 50 мК и нач. поля 2 Тл.

Литература по ванфлековскому парамагнетизму

Van Vleck J. H., The theory of electric and magnetic susceptibilities, Oxf., 1932;
Вонсовский С. В., Магнетизм, M., 1971.

А. С. Боровик-Романов.

к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

Знаете ли Вы, что низкочастотные электромагнитные волны частотой менее 100 КГц коренным образом отличаются от более высоких частот падением скорости электромагнитных волн пропорционально корню квадратному их частоты от 300 тысяч кмилометров в секунду при 100 кГц до примерно 7 тыс км/с при 50 Гц.

НОВОСТИ ФОРУМА

Рыцари теории эфира