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Spin-Interaktion

Storyboard

Die Spins interagieren miteinander und tendieren dazu, einen Zustand zu bevorzugen, in dem sie parallel sind. Diese sind der Schlüssel zur Existenz einer Permanentmagnetisierung, da der Festkörper polarisieren und ein Feld erzeugen kann, das sicherstellt, dass die einzelnen Spins nicht depolarisiert werden.

>Modell

ID:(541, 0)



Spin-Interaktion

Storyboard

Die Spins interagieren miteinander und tendieren dazu, einen Zustand zu bevorzugen, in dem sie parallel sind. Diese sind der Schlüssel zur Existenz einer Permanentmagnetisierung, da der Festkörper polarisieren und ein Feld erzeugen kann, das sicherstellt, dass die einzelnen Spins nicht depolarisiert werden.

Variablen

Symbol
Text
Variable
Wert
Einheiten
Berechnen
MKS-Wert
MKS-Einheiten
$H_0$
H_0
Campo magnético externo
kg/C s
$S_z$
S_z
Componente $z$ del spin
kg m^2/s
$S_{jz}$
S_jz
Componente $z$ del spin de la partícula $j$
kg m^2/s
$S_{kz}$
S_kz
Componente $z$ del spin de la partícula $k$
kg m^2/s
$J$
J
Constante de acoplamiento
kg m^2
$E_m$
E_m
Energía de la interacción de spines
J
$E_0$
E_0
Energía del spin en el campo externo
J
$E$
E
Energía total
J
$g$
g
Factor g
-
${\cal H}_{jk}$
cH_jk
Hamiltoneano de la interacciones entre los spines de la partícula j con la k
J
${\cal H}$
cH
Hamiltoneano de la interacciones entre los spines de las partículas
J
${\cal H}$
cH
Hamiltoneano del spin sin interacción
J
$\vec{\mu}$
&mu
Momento magnético
C m^2/s
$N$
N
Números de partículas
-
$n$
n
Números de vecinos con que existe interacción
-
$\gamma$
gamma
Radio giroscópico
C/kg
$\vec{S}$
&S
Spin de la partícula
kg m^2/s
$S_j$
S_j
Spin de la partícula $j$
kg m^2/s
$S_k$
S_k
Spin de la partícula $k$
kg m^2/s

Berechnungen


Zuerst die Gleichung auswählen:   zu ,  dann die Variable auswählen:   zu 

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

Berechnungen

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

 Variable   Gegeben   Berechnen   Ziel :   Gleichung   Zu verwenden



Gleichungen


Beispiele

Si consideramos un ferromagneto el momento magn tico es con list igual a

equation

Con el momento magn tico \vec{\mu} se encuentra en un campo magn tico \vec{H}_0 la energ a sera el producto punto de ambos.

Por ello con list se tiene

equation

Como el hamiltoneano para un tomo es con list=9029

equation=9029



y el momento magn tico es con list=3912

equation=3912



se obtiene que el hamiltoneano se puede escribir con list como

equation

Como el hamiltoneano de un tomo en un campo magn tico es con list=3913

equation=3913



Si el campo magn tico es en direcci n \hat{z} la energ a es con list

equation

Si el ferromagneto se encuentran en un campo magn tico H_0 el hamiltoneano de un tomo es con list=9031

equation=9031



se obtiene para N tomos el hamiltoneano con list es

equation

Como el hamiltoneano de un sistema de N tomos es con list=3913

equation=3913



la energ a de los tomos en el campo externo es con list

equation

Los spins no solo interactuan con campos externos, tambi n lo hacen entre tomos vecinos. La modelaci n considera que esta interacci n es el producto punto de los spines que intractuan. Este tipo de modelo se denomina el 'intercambio de Heisenberg' e incluye una constante de acoplamiento.

Por ello la interacci n entre dos part culas es con list igual

equation

Si consideramos un tomo central podemos sumar con list=3914

equation=3914



sobre todos aquellos circundantes que contribuyan en forma significativa a la energ a. Para ello se suma sobre todos los tomos y para cada uno sobre sus vecinos nos da un hamiltoneano de interacci n con list

equation

El factor 1/2 corrige el hecho que cada dupla es contada dos veces.

Dado que el hamiltoneano de la interacci n es con list=3916

equation=3916



se obtiene que la energ a de la interacci n es con list

equation

La energ a del tomo en el campo externo es con list=9032

equation=9032



y la energ a de la interacci n con list=9033 es

equation=9033



por lo que la energ a total es con list

equation


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