Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Bolesław AUGUSTYNIAK 1 Ferromagnetyzm na poziomie atomów Podstawowe wiadomości o przyczynach zjawiska ferromagnetyzmu.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Bolesław AUGUSTYNIAK 1 Ferromagnetyzm na poziomie atomów Podstawowe wiadomości o przyczynach zjawiska ferromagnetyzmu."— Zapis prezentacji:

1 Bolesław AUGUSTYNIAK 1 Ferromagnetyzm na poziomie atomów Podstawowe wiadomości o przyczynach zjawiska ferromagnetyzmu

2 Bolesław AUGUSTYNIAK 2 2 Spis zagadnień Przypomnienie właściwości ‘makroskopowych’ ferromagnetyków Magnetyzm atomów ‘ferromagnetyków’ Magnetyzm atomów ‘ferromagnetyków’ w ciele stałym Modele ferromagnetyzmu

3 Bolesław AUGUSTYNIAK 3 Podstawowe wiadomości... ferromagnetyzm [łac. ferrum ‘żelazo’, magneticus ‘magnetyczny’], zespół zjawisk związanych z samorzutnym równoległym uporządkowaniem momentów magnetycznych atomów lub jonów w niewielkich obszarach ciał, tzw. domenach; Stan uporządkowania ferromagnetycznego charakteryzuje się istnieniem spontanicznego namagnesowania; Istnienie struktury domenowej jest jedną z przyczyn występowania histerezy ferromagnetycznej; Ferromagnetyzm zanika powyżej temperatury Curie.

4 Bolesław AUGUSTYNIAK 4 Tabela – właściwości magnetyczne ciał Bolesław AUGUSTYNIAK 4

5 5 Właściwości wybranych ferromagnetyków Bolesław AUGUSTYNIAK 5

6 6 Porównanie właściwości ‘magnetyków’ Bolesław AUGUSTYNIAK 6

7 7 Wpływ temperatury dla para i dla ferro Bolesław AUGUSTYNIAK 7

8 8 Wpływ temperatury na ferromagnetyk Bolesław AUGUSTYNIAK 8

9 9 Magnetyzm atomów ‘ferromagnetyka’

10 Bolesław AUGUSTYNIAK 10 Magnetyczne atomy [14] 3d 4f

11 Bolesław AUGUSTYNIAK 11 Moment pędu i magnetyczny dla atomu Fe 2+ [10] Reguły liczb kwantowych: Główna liczba kwantowa - n Orbitalna liczba kwantowa l = n –1 Magnetyczna liczba kwantowa m l -l....0, +l Spinowa liczba kwantowa m s ½, -1/2 Przykład: Fe 2+ zjonizowany atom, 6 elektronów na powłoce 3d Powłoka 3d -> l = 2 L = 2 S = 2 S - suma czterech momentów spinowych, L są skompensowane Teoria: m = 4,9  B Doświadczenie: 5,4  B !!!

12 Bolesław AUGUSTYNIAK 12 Magnetyzm atomów 3d - teoria i doświadczenie [10]

13 Bolesław AUGUSTYNIAK 13 Magnetyzm atomów 4f - teoria i doświadczenie [10]

14 Bolesław AUGUSTYNIAK 14 Magnetyzm atomów ‘ferromagnetyków’ w ciele stałym

15 Bolesław AUGUSTYNIAK 15 Zmiana momentu magnetycznego atomu faza gazowa -> kryształ.... [13] Dlaczego tak jest? Ferromagnetyzm !!!

16 Bolesław AUGUSTYNIAK 16 Jeszcze raz...atom Fe [3]

17 Bolesław AUGUSTYNIAK 17 Wpływ zmiany odległości między atomami na właściwości elektryczne i magnetyczne Dla dużych odległości – brak oddziaływania Dla odległości ‘pośrednich’ – zachodzą na siebie funkcje falowe powłoki ‘s’ -> przewodnictwo + ferromagnetyzm (oddziaływanie na powłoki 3d Dla bardzo małych odległości – zachodzą także powłoki ‘o’ - antyferromagnetyzm Zmieniają się ‘rozkłady energetyczne’ elektronów

18 Bolesław AUGUSTYNIAK 18 Wpływ proporcji między odległością atomów i rozmiarami powłoki 3d na ‘magnetyzm’ - wykres Bethe [3]

19 Bolesław AUGUSTYNIAK 19 Dane do wykresu Bethe

20 Bolesław AUGUSTYNIAK 20 Rozkład przestrzenny elektronów w atomie metalicznego żelaza 3d shell 4s shell R – połowa odległości między atomami Zachodzą na siebie bardzo powłoki 4s oraz nieco 3d ‘Częśc’ elektronów z 4s uczestniczy w przewodnictwie elektrycznym (wspólna dla wszystkich atomów) [3]

21 Bolesław AUGUSTYNIAK 21 Zmiany obsadzenia powłok dla żelaza...( 8 elektronów) Atom swobodny powłoka 4s : 1 elektron ‘up’ i 1 ‘down’ powłoka 3d: 5 elektronów ‘up’, 1 ‘down’ Atom w metalu Fe powłoka 4s : 0,3 elektron ‘up’ i 0,3 ‘down’ powłoka 3d: 4,8 elektronów ‘up’, 2,6 ‘down’ Moment atomu + 4  B + 2,4  B ZMALAŁ !!!

22 Bolesław AUGUSTYNIAK 22 Obsadzenia powłok dla niklu...(10 elektronów) Atom swobodny powłoka 4s : 1 elektron ‘up’ i 1 ‘down’ powłoka 3d: 5 elektronów ‘up’, 3 ‘down’ Atom w metalu powłoka 4s : 0,3 elektron ‘up’ i 0,3 ‘down’ powłoka 3d: 5 elektronów ‘up’, 4,4 ‘down’ Moment atomu + 2  B + 0,6  B ZMALAŁ !!!

23 Bolesław AUGUSTYNIAK 23 Obsadzenia powłok dla Co, Cu i Ni-Cu  = 1,7  B  = 0 [3]

24 Bolesław AUGUSTYNIAK 24 Zmiany momentów magnetycznych atomów w fazie gazowej i fazie ciała stałego.... Teraz to jest już wyjaśnione !!!

25 Bolesław AUGUSTYNIAK 25 Stopy metali ferromagnetycznych z metalami przejściowymi

26 Bolesław AUGUSTYNIAK 26 Bolesław AUGUSTYNIAK 26 Źródła [1] Fizyczne podstawy magnetyzmu; A. Morrish, PWN, Warszawa,1970 [2] Introduction to magnetism and magnetic materials; D. Jiles, Chapman and Hall, London, 1991 [3] Ferromagnetism; R. M. Bozorth, D. Van Nostrand Company, Princeton, 1951 [4] Magnetism from Fundamentals to Nanoscale Dynamics; ed. J. Stohr, H.C. Siegmann; Springer, Berlin 2006 [5] [6] [7] [8] [9] [10] Introduction to magnetism and magnetic materials; D. Jiles; Chapman & Hall, London, 1991 [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] Fizyka kwantowa; R. Eisberg, R. Resnick; PWN, Warszawa 1983 [18] [19] Wykłądy z fizyki, t3. ; I. W. Sawieliew; PWN Warszawa 1994


Pobierz ppt "Bolesław AUGUSTYNIAK 1 Ferromagnetyzm na poziomie atomów Podstawowe wiadomości o przyczynach zjawiska ferromagnetyzmu."

Podobne prezentacje


Reklamy Google