Interested Article - Магнон

jacinda
  • 2021-06-16
  • 1

Магно́н — квазичастица , соответствующая элементарному возбуждению системы взаимодействующих спинов . В кристаллах с несколькими магнитными подрешётками (например, антиферромагнетиках ) могут существовать несколько сортов магнонов, имеющих различные энергетические спектры. Магноны подчиняются статистике Бозе — Эйнштейна . Магноны взаимодействуют друг с другом и с другими квазичастицами. Существование магнонов подтверждается экспериментами по рассеянию нейтронов , электронов и света , которое сопровождается рождением или уничтожением магнона [ источник не указан 2681 день ] .

Краткая история

Концепция магнона была введена в 1930 г. Феликсом Блохом для количественного объяснения феномена уменьшения в ферромагнетиках . При температуре абсолютного нуля ферромагнетик достигает состояния наименьшей энергии, в котором атомные спины (а также и магнитные моменты) выстраиваются в одном направлении. По мере повышения температуры спины начинают отклоняться от общего направления, тем самым увеличивая внутреннюю энергию и уменьшая полную намагниченность. Если представить идеально намагниченный ферромагнетик как * , то состояние при низких температурах, в котором идеальный порядок нарушен небольшим количеством перевёрнутых спинов, можно представить как газ из квазичастиц — магнонов. Каждый магнон уменьшает количество правильно выстроенных спинов на и полный магнитный момент вдоль оси квантования — на , где — это гиромагнитное отношение .

Количественная теория магнонов (квантованных спиновых волн) получила дальнейшее развитие в работах , Генри Примакова и Фримена Дайсона . Используя модель вторичного квантования, они показали, что магноны ведут себя как слабо взаимодействующие квазичастицы, подчиняющиеся законам Бозе — Эйнштейна. Подробное описание теории магнонов можно найти в учебнике Чарльза Киттеля по физике твёрдого тела или в ранней обзорной статье Ван Кранендонка и Ван Флека .

Непосредственное доказательство существования магнонов было найдено в 1957 г. Бертрамом Брокхаузом , который продемонстрировал неупругое рассеивание нейтронов на магнонах в ферритах . Существование магнонов было продемонстрировано в ферромагнетиках , ферримагнетиках и антиферромагнетиках .

Эксперименты с антиферромагнетиками в сильных магнитных полях продемонстрировали, что магноны действительно подчиняются статистике Бозе — Эйнштейна. Бозе-эйнштейновская конденсация магнонов в антиферромагнетике при низких температурах была доказана Никуни и др. , а в ферримагнетике при комнатной температуре Демокритовым и др. .

См. также

Литература

  • Kittel C. Introduction to Solid State Physics. — 1953 (1st ed.), 2005 (8th ed.). — ISBN 0-471-41526-X .
    • Русский перевод: Киттель Ч. Элементарная физика твёрдого тела. — М. : Наука, 1965.
    • Русский перевод: Киттель Ч. Введение в физику твёрдого тела. — М. : Наука, 1978.
  • P. Schewe and B. Stein, Physics News Update 746 , 2 (2005). от 10 апреля 2013 на Wayback Machine

Источники

  1. Bloch, F. (1930). "Zur Theorie des Ferromagnetismus". Zeitschrift für Physik (нем.) . 61 (3—4): 206—219. Bibcode : . doi : . ISSN .
  2. Holstein, T.; Primakoff, H. (1940). "Field Dependence of the Intrinsic Domain Magnetization of a Ferromagnet". Physical Review . 58 (12): 1098—1113. doi : . ISSN .
  3. Dyson, Freeman J. (1956). "General Theory of Spin-Wave Interactions". Physical Review . 102 (5): 1217—1230. doi : . ISSN .
  4. C. Kittel, Introduction to Solid State Physics , 7th edition (Wiley, 1995). ISBN 0-471-11181-3
  5. Kranendonk, J. Van; Vleck, J. H. Van (1958). "Spin Waves". Rev. Mod. Phys . 30 (1): 1—23. Bibcode : . doi : .
  6. Brockhouse, B. N. (1957). "Scattering of Neutrons by Spin Waves in Magnetite". Phys. Rev . 106 (5): 859—864. Bibcode : . doi : .
  7. Nikuni, T.; Oshikawa, M.; Oosawa, A.; Tanaka, H. (1999). "Bose-Einstein Condensation of Dilute Magnons in TlCuCl 3 ". Phys. Rev. Lett . 84 (25): 5868—5871. arXiv : . Bibcode : . doi : . PMID .
  8. Demokritov, S. O.; Demidov, V. E.; Dzyapko, O.; Melkov, G. A.; Serga, A. A.; Hillebrands, B.; Slavin, A. N. (28 September 2006). . Nature . 443 (7110): 430—433. Bibcode : . doi : . PMID .
  • Большая советская энциклопедия.
  • Ахиезер А. И., Барьяхтар В. Г., Пелетминский С. В. Спиновые волны. — М., 1967.
Источник —

jacinda
  • 2021-06-16
  • 1
  • Tags:

Same as Магнон

The title for the last searches