Кривая Бете – Слейтера

Кривая Бете – Слейтера: элементы над горизонтальной осью являются ферромагнитными, а элементы ниже - антиферромагнитными.

Кривая Бета-Слейтер является эвристическим объяснением того , почему некоторые металлы являются ферромагнитными и другими антиферромагнитными . Это предполагает модель Гейзенберга магнетизма, и объясняет различия в обменной энергии из переходных металлов , как из - за соотношение межатомного расстояния а к радиусу г в 3d электронной оболочки . ^[1] Когда магнитно важные 3d- электроны соседних атомов находятся относительно близко друг к другу, обменное взаимодействие,${\ displaystyle J_ {ex}}$, отрицательно, но когда они удалены, обменное взаимодействие становится положительным, прежде чем медленно спадает.

Идея связи обменной энергии с межатомным расстоянием была впервые предложена Джоном С. Слейтером в 1930 году ^{[2] [3]} и проиллюстрирована кривой на графике в обзоре Зоммерфельда и Бете в 1933 году ^[4].

Для пары атомов обменное взаимодействие w _ij (отвечающее за энергию E ) рассчитывается как: ^[5]

${\ displaystyle w_ {ij} = - 2J_ {ex} S_ {i} \ cdot S_ {j}}$

где: = обменный интеграл; S = электронные спины; i и j = индексы двух атомов.${\ displaystyle J_ {ex}}$

Кривая Слейтера дает реалистичные результаты, предсказывая, что железо, кобальт и никель будут элементами с ферромагнитным упорядочением . Кривая имеет практическое применение как простой способ оценки на основе среднего разделения атомов. ^[6] Однако более поздние оценки с реалистичными расчетами обменных взаимодействий показывают значительно более сложную физику, если рассматривать взаимодействия различных атомных орбиталей в атоме отдельно, а не как единое целое. ^[7]${\ displaystyle J_ {ex}}$

Внешние ссылки [ править ]

• Открытая база данных квантовых материалов

Ссылки [ править ]