自旋角动量与自旋磁矩.ppt

* * * * * * 物质的磁性与Maxwell方程 李 晟 2012.10 磁场的旋度 电荷连续性方程：电流密度和电荷密度之间有关系 法拉第定律，对于电流有 考虑到环路的任意性，则有 自洽性丧失 电荷密度非稳定分布时上式不成立 非稳定电流 流守恒方程修改余地小 磁场旋度方程是否可以修改？ 磁场的高斯定律 无磁单极 电场 感应磁场 法拉第定律 类比：是否电通量的变化可产生磁场 安培定律 安培-麦克斯韦定律 自洽性的恢复 位移电流 位移电流 位移电流的旋度对应磁场的二阶变化 当磁场变换缓慢时位移电流的效应不容易观测到 Maxwell方程 积分形式 微分形式 自旋角动量与自旋磁矩 电子具有固有角动量，称自旋角动量 自旋在此处只是一个名字，不意味着电子在转 自旋角动量是矢量 由于量子效应完整的自旋角动量无法测量 自旋角动量沿特定方向的投影可以测量，并且是量子化的 此时垂直与该方向的自旋分量是不定的 自旋角动量与自旋磁矩 自旋磁矩 玻尔磁矩 外场中磁矩的势能 轨道磁矩 当电子绕核转动时 具有轨道角动量 具有轨道磁矩 i 电流， A 面积 角动量 磁性材料 抗磁性材料 来源：楞次定律 这样的材料一般合磁矩为零 通常很弱 磁性材料 顺磁性材料 合磁矩不为零 在外磁场的作用下原子磁矩会根据外磁场排序 磁化强度：单位体积的磁偶极矩 外磁场让原子磁矩排序 外磁场越强磁化强度越大 有饱和现象：所有磁矩都以最大排序 温度让原子磁矩无序 温度越高磁化强度越小 磁性材料 铁磁性材料 材料原子具有强磁矩 由于临近原子的相互作用局域磁矩会排序（磁畴） 磁滞回线 外磁场增加时材料磁场增加 增加后降低外磁场至零时材料磁场并不减为零 温度升高至某临界温度（居里温度）时材料转变为顺磁材料 磁性介质的一般描述 磁化强度（各向同性线性介质） 磁场强度 介质磁导率 有介质时的安培环路定律 有介质时的Maxwell方程 积分形式 微分形式 作业：32章 习题1，11，21，27，33 预习：34章 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *