Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Теория изменения электросопротивления ферромагнетиков при намагничивании

ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Настоящая работа является первой попыткой построения последовательной квантово-механической теории гальваномагнитных явлений в ферромагнетиках, поэтому ей неизбежно, присуща и некоторые недостатки, .свойственные всякой первой попытке. Основными приближениями настоящего расчета являются — принятие «изотропии» в исходных формулах для электропроводности и использование методаэффективной массы. Хотя… Читать ещё >

Содержание

  • В в е д е н и е .V
  • Обзор содержания"
  • РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ
  • ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРШ ШШЩ/ ЩЩ' ЭЛЕКТШЧЕСВЖХ' СВОЙСТВ.^ ¿ЕРРОМАГ нетикоз
    • 1. Обзор существующих экспериментальных дан-г вшх. V
    • 2. Анизотропия изменения Iэлектросопротизле-: ния в ферромагнетик^
    • 3. Попытки создания квантовой теории электропроводности в ферромагнетиках
    • 4. Много электронная .(2 ¿^обменная модель1,
  • ГЛАВА II. ТЕОРШ МАГНИТНОЙ — АНИЗОТРОПИИ ФЕРРО магнетиков^
    • 5. Оператор .энергии взаимодействия
    • 6. Квантовая теория шагнитной кристаллографической анизотропии."
    • 7. Квантовая теориж ыагнитостршсции ферромагнитных монокристаллов. '. РАЗДЕЛ ВТОРОЙ"КОШРШМЬНАЯ ЧАСТЬ). Г ¦
  • ГЛАВА III. СВОБОДНАЯ ЭНЕРГИЯ-АН130ТРШИИ-И:ИЗМЕ^
  • НИЕ 8ЛЕКТЮС0ПР0ТИВЛЕНЕЯ- ПРИ НАМАГНИ ЧЙВАНКИ
    • 8. Вычисление энергии магнитного дипольного ¦ взаимодействия.'
    • 9. Вывод формул для эффективной массы,., свот бодной энергии и электропроводности.', V
  • -АУ-КУШЧЕСКШТКШСтШ.- -У
  • ГЛАВА 1. У. ОПГ^даЕШЕ: СВОБОДНОЙ МАГНИТОУПРУГФЙ ¦ ЭНЕРГИИ АНИЗОТРОПИИ
    • 10. Выбор волновых функций для ф -электронов
    • 11. Определение угловой зависимости, интеграллов типа ()
    • 12. Свободная ыагнжтоупругая энергия
    • 13. Опредё’ление компонент тензора упругих деформаций. 9,
  • ГЛАВА V. ФОРМУЛА — 0ТН0 СИНЕЛЬНОГО — ИЗМЕНЕНИЕ л
  • ЭЛЕ КТРОСОПРОТШЛЕНШТ^И: ТЕМПЕРАТУРНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ КОНСТАНТ АНИЗОТРОПИЕЙ
    • 14. Определение компонент тензора электродг- л. сопротивления.'
    • 15. Вывод формулы относительного изменения., электросопротивления'. .,
    • 16. Порядок величины констант анизотропии из--- ыенения электросопротивления и. их теше* ратурная зависимость. ¦
  • Б. ГЕКС АГОНАЛЬНИЙ" КРИСТАЛЛ
  • ГЛАВА VI. ' ФОРМУЛА: ОШОСИТЕЛЬНОГО ИЗМЕНЕНИЯ — 9ЛЕКТР0С ОНРОТКВ ЛЕНИЯ
    • 17. Свободная" энергий и относительное изменение электросопротивления
    • 18. Формула свободной магнитоупругой энергии
    • 19. Формула относительного. изменения ,. электросопротивлениям
  • ВЫ ВОД Ы .v

Теория изменения электросопротивления ферромагнетиков при намагничивании (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

В Ы В ОД М.

1. На основе квантовой-теории, взаимодействующих внешних и внутренних электронов ферромагнитных кристаллов, показано., что причиной аномального характера изменения' электросопротивления при намагничивании этих тел (эффект Гольдгшлмэра) является существование самопроизвольной намагниченности. Непосредственной причиной, определяющей природу. эффекта Гольдгаммера, является магвитво.6- взаимодействие. между электронами проводимости и электронами. ферромагнетизма. Эффективна масса и время свободного пробега электронов проводимости. при учете этого взаимодействия оказываются зависящими от ориентации само произвольной, намагниченности. «Именно эта зависимость и определ^яет величину изменения, электросопротивления при» намагничжт вании во внешнем магнитном поле, которав при этом играет лишь внешнюю роль силы, ориентирующей самопроизвольную н ам аг нич э нно с ть • ф ерро агне тик а.

2. В результате расчета показано, что величина измененияэлектросопротивления при намагничивании ферромагнетика определяется квадратом величины результирующей • намагниченности образца. Вместе с тем величина — эффекта Гольдгаммера оказывается зависящей от направления намагниченности относительно кристаллографических осей.

— 1 29 — ¦

3* Используя общие соображения симметрии, удалось / • из полученной усредненной формулы для относительного измененияэлектросопротивления найти компонент^ тензора электросопротивления в. полном согласии с макроскопическим. термодинамическим расчетом, хотя в исходных микроскопических формулах анизотропия, явнои. не учитывалась.

4. Полученные квантово-механическим путем формулы свободной энергии магнмтострикции и относительного изменения электросопротивления для кубического и гексагональной: кристаллов полностью совпадают с аналогичными формулами формальной теории анизо. трошш и подтверждают закон анкзо тропии четных э^шектов Акулова.

5.' В отличие от. формальной теории-анизотропии, константы анизотропии, входящие в формулы свободной энергии и относительного изменения электросопротивления, могут быть принципиально получены теоретическим путем и, являются функциями только универсальных атомных: постоянных ¦ и температуры.

6.-Приближенные оценки порядка величины констант анизотропии ¦ изменения электросопротивления, полученные теоретическим путем, качественно совпадают с опытными. данными.

7. Делается предварительная попытка. качественного- • рассмотрения температурной зависимости констант анмзотрон пии изменения электросопротивления.

Полученные, теоретические кривые для никеля, железа и кобальта достаточно удовлетворительно совпадаютс ходом экспериментальных кривых.

8. Дано еще’одно подтверждение высказанного С. В-.Вонсов-, ским общего предположения1о том, что во всех, так называемых, ферромагнитных аномалиях различных свойств^ферромагнетиков играют роль два фактора, а именно, 1-}9лектри-?ческие (обменные) силы определяют с шло существование и величину коэфициентов той или иной аномалии, 2) магнитнке (спиноорбитальныэ) силы обусловливают анизотропию этой аномалии .в зависимости от. ориентации результирующей технической) намагниченности образца.

9. Настоящая работа является первой попыткой построения последовательной квантово-механической теории гальваномагнитных явлений в ферромагнетиках, поэтому ей неизбежно, присуща и некоторые недостатки, .свойственные всякой первой попытке. Основными приближениями настоящего расчета являются — принятие «изотропии» в исходных формулах для электропроводности и использование методаэффективной массы. Хотя эти пренебрежения не влияют на основной качеств венный вывод нашего расчета, «.'тем не менее автор ставит! своей целью в дальнейших работах продолжать развитие исследований, начало которым положено в данной диссертации.

ПРШЮаЕНИЕ ГСк странице 87).

Определение углов ей зависимости интегралов к ' $и .

—. 1. Интеграл.

На основании формулы (8730) имеем: ¦

Вводим во все величины в (1И), содержащие координаты * у*1'-, и т. д., тензор упругих деформаций по формуле :

I I ;

У —. ** -г ОС-*. Л '¿-" Я* у + ^ 4- эс. Д".Аэ' (1*2).

Тогда, на основании формул (11.2), (11.3), (11.4) и (?.2) — будем иметь: уГ3 = зг^г^(д.з) рде (п) = 6*3) 3f *' Л * + ^ И Vуti+/Аз+ A4Лv)+¿-(V" '¿-', o)2 +.

Беря затем произведение (1.3) на (1.4) и вставляя в (Т-1) на основе условий кубической симметрии (11.4)> (11.5) и-" - (11.6), после несложных, но громоздких алгебраических вычислений, получим искомую формулу (11.7).

2. Интеграл S± ' На основании (8.30) имеем:

Si, (1.5), i ¦

Применяя для волновых функций (г) рас суждения § 10 текста, подучим: осв z’y'+xyfi'+ytx'y+ysx'?'-* лгх’у'] (1.6).

Вводя в координаты х t $, i, т, у, , обычным способш'-, компоненты тензора упругих деформаций по формуле (Т.2), по еле громоздких алгебраических цреобразсванийу в линейном приближении относительно Лы-, получим:

3+ <>" <?" М2 + 2№-")*Ль*) + {г*У*)((уг*)Л/1?.-* х0**) г*))Л?1 + [у*г" -] Х (х<�"ТЯц) + г*.

Подставляя далее, в (1.5) значения? г^/Гке (Х.З) и произведение из (1.7) получим искомую формулу (11.10).

1. А. Г. Столетов. Исследований О-функции намагничения железа1. Москва, 1872 г. 2! Я. И. Френкель*-5 и, 49, 31, 1928:.lsJ-9^., 49,619, 1928. 41'. Я. И. Френкель ja.

2. Я. Г. Дорфман ¦ Jfcutiiic. y126"274v 1930.

3. Мк.ь.^Ш'^щ, псто-307−331':з-737,1856- •6U Д.И.Гольдгаммер". Ученые. записки Московского Университета, вып.8, стр. 1, 1889 г.

4. Я. Г. Дорфман и И. К. Кикоин-.

5. ЖШ, 5,886,193&:. ШЭТ®-, 5,396,1935; 8,453,1938'- 9,685,1939е, Ж8ТФ, 8,334, 1938.1. Техн.фив.5,309, 1938*9,798, 1939V.

6. Сов .физ., 2,1,1936 $ ЖЭТ£, 10,1242,1940.

7. Физика металлов, ГГТЙ, 1933 г.13'. А. П. Кзмар й ' дй.И.Портнягин ДАЫ-, 60,569, 1?48:i19! А. П. Комар и ' «-• Н. В. Волкенштейн ДАН, 60−785', 1948.

8. Н|В.Волкенштейн. Диссертация, Свердловск: 1946 г.

9. А. П. Комар. Журн. физ'. — 7, 229, 1943 г.

10. Л. й!, Блохй1щев и ¦ Л.Нордгеймdij.9^,, 84, 168- 193322. Т. А. Конторова. иЯ.И.Френкель, • ЙЭТФ, 402, 1935 $.

11. В.А.Дмитриев1. М, 11у 666. 1941.

12. С. В. Воноов ский. ЖЭТ§-, 16^ 981, 1.946V25. С-В.Вонсовский ж■

13. A.B.Соколову «ЖЭТФ, 19у 615, 703И049У26. n^ottui. , fu, ^'¿-е,. 149.671. 1937ч .

14. V. (хмЬЛ, ' у .8,'. .649- 19&1.28.. Ь. ., 7a, 748, 19 324: •29. V-. Ли,*/, # 12I, 849, 1932.. — 30.. &. fop. ToLo^iutv-/, V7jA0Z7r 1928I1. С— 'w.W.Sfi'W^, é-triwб*" if Вел&н 1939;32. СоВ. Вонсовский в.

15. Я.С.ШурУ Ферромагнетизму 0TK3V1948;0 .33. vf. g^Kj — Jl^J.fk^: 321 259— I938flytbAU^. 15- 566-. 19 321 :

16. S-TL^ u. VJ^C^:. 25y, 1936.35. Я. С. Щур и ' .,• ¦ ~ ¦

17. В.И.Дро&яшнаУ ST? 149, 1948i.

18. С. В. Вон сов ский-i та у 28^ 2, 1948.

19. ЩКЛцШ.. • A^-^V* 14- 589. 1932;

20. Т. Д. Зотов Диссертация," Свердловск^ УФШ" .

21. Й. Г. Факидов и" '. Н.П.ГрааданкинаДАН", 66 847, 1949V.

22. Й. Г. Факидов и «~ - ¦ А. К. Кикоин: — ДАН, 68- 491, 1949i .

23. X dtori, % 156, 368- 1936У43- Л. Я&trade-. Вас., 167, 530,' 1939у .43> • 53, 695, 1941.44* С. П. Шубин ш «,., С.ВЗонсовский. Сов.Фаз. —, 7, 292, 1935.*.45. Г. Бе те» -и ' - «» .-.

24. Л. Зо:>-:.:ерфельД—: Электронная теория металловОНТК, 1939г46* С. В. Боне овский-. Изз:. Ж, с ер:.физич. 11617, 1947; .47! Л.Ландау.и.

25. Е. Лившиц—' Статистическая физика. Москва, 1940 г.48*, «Ж 499, 1926; .4, ?^6. ¦ ' «701 395, 1931 ^ .50.-^ /<и< ~. Яем^-. / 52- 1173VI937.'' «'96- Лс^-. ' 58^ 909у1940б/З^А^. ЛмI, 1.47,1929;53.^. '. Д^-,, 56^ 837,1939.

26. Тол^оолг-. •. , -36^ 1231,1939. '54ч С. В:* В о не ов. ский-.- ¦ ЩТФ , — 101″ 762, 1940.55*^. Тгисй^б! ?V^> 106> .22,1937.

27. С.В.ЗонеовскийЖЭТФ/, 8,1104, 1938.

28. Н. С. Акулов '. ?V / / 80^- 693,' 1933.53'- Л. Ландау и «~ «,.

29. Е.Лившиц. Механика сплошных' сред", ОГИЗ, 1.944 г" .59{>- • ¦ ^-и^и. /глл*лЖь^, Ж? г.60* Р. Беккер,.. Теория электричества, том П, ГТТЙ, 1941 г? 61V ^ З^-ы/д^. ли-иг-.Ы,, 362,1936V62% У. lop~ToLju" 27., 255, 1939';

30. Рис Л* Зависишстм-электросоп-'ротивления палладия и" никеля о-т температуры;

31. Рис. 2. Полярные диаграммы-'относительворо изменения электросопротивления монокристаллов никеля ¦ «при насыщении... .ггп гг о и (.1 тл6.1 /оо/.еоретическая кривая. по даннымо со Экспериментальные данные'.

32. Рис. 3 / Преобразование. координат |: в кристалле гексагональ1.■- й. «ной симметрииI.

Показать весь текст
Заполнить форму текущей работой