鐵磁材料量子交換作用研究.pdf

1、交換作用是電子之間的一種相互作用形式，它也是磁性材料產(chǎn)生自發(fā)磁化的理論基礎(chǔ)。對于技術(shù)磁化而言，磁疇理論為磁性材料的磁化機理提供了理論依據(jù)。磁疇的形成是磁疇理論的重要研究領(lǐng)域，而鐵磁體內(nèi)電子交換作用又是磁疇形成的重要基礎(chǔ)之一。因此，通過對交換作用微觀本質(zhì)的研究，可以提高人們對宏觀物體所表現(xiàn)出的鐵磁性、反鐵磁性及亞鐵磁性等客觀實驗事實本源的認識。 本論文首先介紹傳統(tǒng)磁性材料的各種宏觀表現(xiàn)，綜述鐵磁性材料所具有的各種物理現(xiàn)象以及經(jīng)典物

2、理學(xué)對這些磁性來源的解釋；然后分析“分子場”理論對這些磁性物理現(xiàn)象的處理方法和主要結(jié)果。最后提出了磁疇分裂的新概念。 在本論文中，我們分別討論了鐵磁體間量子交換作用的三種典型基礎(chǔ)模型，直接交換、間接交換和RKKY交換作用模型。對直接交換作用模型，采用氫分子的海特勒—倫敦法引入交換作用的概念。在此基礎(chǔ)上，又對海森堡交換作用模型進行了理論分析。對材料產(chǎn)生鐵磁性和反鐵磁性的物理根源進行解釋。對間接交換作用，著重分析三中心四電子模型，因

3、為它能夠很好地解釋過渡族金屬硫族化合物、氟族化合物以及鐵氧體材料亞鐵磁序和反鐵磁序的來源問題。討論RKKY交換作用，是為了幫助理解稀土金屬的磁結(jié)構(gòu)。這三種模型有助于我們更加深入地理解交換作用的概念。 在現(xiàn)有理論基礎(chǔ)之上，本文從鐵磁體中磁矩轉(zhuǎn)動的分析出發(fā)，通過對交換因子在外磁場作用下變化規(guī)律的分析，提出由交換作用引起的交換阻力矩可能是一個含有正負項的多項式，從而得到在某一介觀空間δv內(nèi)影響磁矩轉(zhuǎn)動的合阻力矩LR在外磁場變化過程中有

4、可能是一個含有正負項的多項式。根據(jù)這個假設(shè)，推論并預(yù)告了鐵磁體磁化過程中可能出現(xiàn)磁疇分裂現(xiàn)象。為了說明磁疇分裂現(xiàn)象的客觀性，本文提供了2套磁疇分裂的顯微照片。這些照片說明了磁疇分裂是鐵磁體中磁化過程的新機理。這一新概念和新機理的提出將有助于推動鐵磁學(xué)理論和磁化技術(shù)的發(fā)展。 本課題研究所得主要成果為：首次對磁疇轉(zhuǎn)動中合阻力矩的多項式進行了分析；預(yù)告了一種新的磁化現(xiàn)象；提出磁疇分裂的新概念。給出了磁疇分裂的試驗結(jié)果，驗證了磁疇分裂概