铁磁材料量子交换作用研究

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1、铁磁材料量子交换作用研究专业：材料学硕士生：袭著有指导教师：许启明教授摘要交换作用是电子之间的一种相互作用形式，它也是磁性材料产生自发磁化的理论基础。对于技术磁化而言，磁畴理论为磁性材料的磁化机理提供了理论依据。磁畴的形成是磁畴理论的重要研究领域，而铁磁体内电子交换作用又是磁畴形成的重要基础之。因此，通＼过对交换作用微观本质的研究，可以提高人们对宏观物体所表现出的铁磁性、反铁磁性及亚铁磁性等客观实验事实本源的认识。本论文首先介绍传统磁性材料的各种宏观表现，综述铁磁性材料所具有的各种物理现象以及经典

2、物理学对这些磁性来源的解释；然后分析“分子场”理论对这些磁性物理现象的处理方法和主要结果。最后提出了磁畴分裂的新概念。在本论文中，我们分别讨论了铁磁体问量子交换作用的三种典型基础模型，直接交换、间接交换和RKKY交换作用模型。对直接交换作用模型，采用氢分子的海特勒—伦敦法引入交换作用的概念。在此基础上，又对海森堡交换作用模型进行了理论分析。对材料产生铁磁性和反铁磁性的物理根源进行解释。对间接交换作用，着重分析三中心四电子模型，因为它能够很好地解释过渡族金属硫族化合物、氟族化合物以及铁氧体材料亚铁磁

3、序和反铁磁序的来源问题。讨论RKKY交换作用，是为了帮助理解稀土金属的磁结构。这三种模型有助于我们更加深入地理解交换作用的概念。在现有理论基础之上，’本文从铁磁体中磁矩转动的分析出发，通过对交换因子在外磁场作用下变化规律的分析，提出由交换作用引起的交换阻力矩可能是一个含有正负项的多项式，从而得到在某一介观空间函内影响磁矩转动的合阻力矩上。在外磁场变化过程中有可能是一个含有正负项的多项式。根据这个假设，推论并预告了铁磁体磁化过程中可能出现磁畴分裂现象。为了说明磁畴分裂现象的客观性，本文提供了2套磁畴

4、分裂的显微照片。这些照片说明了磁畴分裂是铁磁体中磁化过程的新机理。这一新概念和新机理的提出将有助于推动铁磁学理论和磁化技术的发展。本课题研究所得主要成果为：首次对磁畴转动中合阻力矩的多项式进行了分析；预告了一种新的磁化现象；提出磁畴分裂的新概念。给出了磁畴分裂的试验结果，验证了磁畴分裂概念的客观性。关键词：铁磁学，交换磁力矩，磁畴分裂，磁化机理论文类型：应用基础研究StudiesonquantumexchangeactionofthemagneticmaterialSpecialty：Materi

5、alsScienceName：XiZhuyouInstructor：Prof．．XuQimingABSTRACTExchangeactionisaninteractionwayofelectrons．ItisalsothetheoreticalbasisofSl≥ontaneousmagnetizationthatthemagneticmaterialproduce．Forthetechnicalmagnetization，magneticdomaintheorytheoreticalbasisf

6、orthemagneticmechanismofmagneticmaterial．Theformationofthemagneticdomainistheimportantresearchingaverofthemagneticdomaintheory．Theexchangeactionoftheelectronsinthemagneticmaterialisthemainbasisofthemagneticdomainformation．Thentheresearchofthemicrocosm

7、icessenceoftheferromagnetism，antiferromagnetism，ferromagnetismthatthemacrostmctureshows．Firstly,thethesispresentedthemacrodisplayofthetraditionalmagneticmaterial，summarizedthephysicalphenomenonoftheferromagneticmaterialandtheexplanationfromclassicalph

8、ysics．Secondly,thethesisisananalysisofthetreatmentandbasisresultofthemagneticphysicalphenomenonbythemolecularfieldtheory．Attheendofthethesis，thenewconceptofthemagneticdomainsplittingWaSgiven．Inthethesis，thethreetypicalbasemodelofthequantumexch