在郎之万顺磁性理论的基础上,引入分子场,得出关于磁化强度与外加场和分子 场的自治方程。重点分析如何用图解法解自洽方程并得出系统有自发磁化的条件 (居里温度)。 三、居里-外斯定律 几在外加小磁场强度的条件下,理论分析系统的磁极化率,得出居里-外斯定律。 四、关于铁磁性来源的一些模型 介绍铁磁性来源的一些模型,包括海森堡交换模型,局域模型,巡游模型,能带 模型等 第三节交换相互作用 一、交换的起源 从双电子模型出发, 考虑空间波函数和自旋波函数的对称性构造整体波函数,得 出系统的本征能量,由能量差引入交换积分项,并给出含交换积分的哈密顿量形 式(海森堡模型)。以氢原子为例,分析得出含交换积分的哈密顿量。强调交 换积分是量子效应结果。 二、铁磁性海森堡模型 般性地考虑含多个电子系统。详细推导系统交换能的表达式并与外斯铁磁性理 论结果比较讨论。 三、贝蒂-斯菜特曲线 介绍根据交换积分的值来区分材料的铁磁性质 第四节反铁磁性 一、超交换模型 剖析超交换相互作用的物理图像,让学生理解超交换模型这一难点问题。以3 轨道的分析为主,解释M0-M结构的超交换原理,并得出一般性结论。 二、反铁磁性理论 介绍反铁磁性材料的磁极化率与温度的关系曲线,在外斯铁磁性理论的框架下引 入反铁磁次晶格模型,理论推导出奈尔温度表达式及渐进居里温度。 三、分析磁极化率与温度的关系曲线 从反铁磁性的微观磁矩取向出发,结合温度与外加磁场的变化关系以及多晶材料 的平均效应,解释磁极化率与温度的关系曲线。 第五节亚铁磁性 、尖晶石结构 介绍尖晶石结构,包括四面体和八面体结构。尖晶石分为正尖晶石和反尖晶石两 类
6 在郎之万顺磁性理论的基础上,引入分子场,得出关于磁化强度与外加场和分子 场的自洽方程。重点分析如何用图解法解自洽方程并得出系统有自发磁化的条件 (居里温度) 。 三、居里-外斯定律 几在外加小磁场强度的条件下,理论分析系统的磁极化率,得出居里-外斯定律。 四、关于铁磁性来源的一些模型 介绍铁磁性来源的一些模型,包括海森堡交换模型,局域模型,巡游模型,能带 模型等。 第三节 交换相互作用 一、交换的起源 从双电子模型出发,考虑空间波函数和自旋波函数的对称性构造整体波函数,得 出系统的本征能量,由能量差引入交换积分项,并给出含交换积分的哈密顿量形 式(海森堡模型)。 以氦原子为例,分析得出含交换积分的哈密顿量。强调交 换积分是量子效应结果。 二、铁磁性海森堡模型 一般性地考虑含多个电子系统。详细推导系统交换能的表达式并与外斯铁磁性理 论结果比较讨论。 三、贝蒂-斯莱特曲线 介绍根据交换积分的值来区分材料的铁磁性质 第四节 反铁磁性 一、超交换模型 剖析超交换相互作用的物理图像,让学生理解超交换模型这一难点问题。以 3d 轨道的分析为主,解释 M-O-M 结构的超交换原理,并得出一般性结论。 二、反铁磁性理论 介绍反铁磁性材料的磁极化率与温度的关系曲线,在外斯铁磁性理论的框架下引 入反铁磁次晶格模型,理论推导出奈尔温度表达式及渐进居里温度。 三、分析磁极化率与温度的关系曲线 从反铁磁性的微观磁矩取向出发,结合温度与外加磁场的变化关系以及多晶材料 的平均效应,解释磁极化率与温度的关系曲线。 第五节 亚铁磁性 一、尖晶石结构 介绍尖晶石结构,包括四面体和八面体结构。尖晶石分为正尖晶石和反尖晶石两 类
二、亚铁磁体的磁矩计算 根据亚铁磁体的化学成分(分子式),计算掺杂亚铁磁体的磁矩,实现可调磁知 的材料,并与实验结果对照比较。 4.教学方法 教师讲授:课堂提问讨论。 5.教学评价 课后习题,补充作业,思考题。 第四章磁各向异性与磁致伸缩 1.教学目标 掌握立方结构的品面、晶轴表示法,阿库洛夫公式,磁品各向异性等效场,铁磁颗粒 的磁致伸缩。 熟悉磁各项异性分类,实验测量磁晶各项异性常数的方法,磁致伸缩现象。 2.教学重难点 阿库洛夫公式:破品各向异性等效场的计算,磁致伸缩形变计算:多品材料的磁致伸 缩计算。 3.教学内容 第一节磁各向异性的种类 一、磁各项异性分类 使学生了解磁各项异性的种类 第二节立方晶体的磁各项异性 一、品体结构分析 使学生掌握立方晶体结构及晶面、品轴表示方法。介绍易磁化轴与难磁化轴概念 理解沿某个品面切割样品的结果。 二、磁晶各向异性能 要求学生能够利用阿库洛夫公式分析磁晶各项异性能,根据磁品各项异性常数的 正负号判断易磁化方向。掌摆由实验测得的磁化功计算磁品各项异性常数。了解 根据扭矩曲线测量磁品各项异性常数的方法。 三、磁品各向异性等效场 理解磁品各向异性等效场的概念,重点分析如问计算立方各向异性等效场,包括 易磁化轴沿[10]方向和沿[111]方向,以及单轴各向异性等效场。掌握利用能量 等效的方法使问题简化处理的一种应用手段。 第三节磁致伸缩
7 二、亚铁磁体的磁矩计算 根据亚铁磁体的化学成分(分子式),计算掺杂亚铁磁体的磁矩,实现可调磁矩 的材料,并与实验结果对照比较。 4.教学方法 教师讲授;课堂提问讨论。 5.教学评价 课后习题,补充作业,思考题。 第四章 磁各向异性与磁致伸缩 1.教学目标 掌握立方结构的晶面、晶轴表示法,阿库洛夫公式,磁晶各向异性等效场,铁磁颗粒 的磁致伸缩。 熟悉磁各项异性分类,实验测量磁晶各项异性常数的方法,磁致伸缩现象。 2.教学重难点 阿库洛夫公式;磁晶各向异性等效场的计算,磁致伸缩形变计算;多晶材料的磁致伸 缩计算。 3.教学内容 第一节 磁各向异性的种类 一、磁各项异性分类 使学生了解磁各项异性的种类 第二节 立方晶体的磁各项异性 一、晶体结构分析 使学生掌握立方晶体结构及晶面、晶轴表示方法。介绍易磁化轴与难磁化轴概念。 理解沿某个晶面切割样品的结果。 二、磁晶各向异性能 要求学生能够利用阿库洛夫公式分析磁晶各项异性能,根据磁晶各项异性常数的 正负号判断易磁化方向。掌握由实验测得的磁化功计算磁晶各项异性常数。了解 根据扭矩曲线测量磁晶各项异性常数的方法。 三、磁晶各向异性等效场 理解磁晶各向异性等效场的概念,重点分析如何计算立方各向异性等效场,包括 易磁化轴沿[100]方向和沿[111]方向,以及单轴各向异性等效场。掌握利用能量 等效的方法使问题简化处理的一种应用手段。 第三节 磁致伸缩