Dr.Hamidreza Jalalian Born July 25, 1339 in Tehran, graduated from the University of Berkeley in 1982 and graduated from Stanford University in 1983, a Ph.D. in Energy Conversion and Quantum Mechanics, a Ph.D. in Plasma, a Ph.D. in Mechanical Science, a Ph.D. in Harvard University Space Science Quantum Mechanisms, Royal College of English, Researchers at UNESCO, a researcher at Berkeley University, a Stanford University researcher at Harvard University

1. ‫جاللیان‬ ‫دکترحمیدرضا‬-dr.Hamidreza Jalslian
‫برهم‬ ‫و‬ ‫مواد‬ ‫مغناطیس‬ ‫منشا‬‫الکترون‬ ‫بین‬ ‫کنش‬‫ها‬
‫های‬ ‫ویژگی‬ ‫و‬ ‫مغناطیسی‬ ‫مواد‬ ‫انواع‬ ،‫مغناطیس‬ ‫منشا‬ ‫با‬ ‫مختصر‬ ‫چند‬ ‫هر‬ ‫آشنایی‬ ‫مغناطیسی‬ ‫مواد‬ ‫حوزه‬ ‫در‬ ‫فعالیت‬ ‫برای‬
‫رسد‬ ‫می‬ ‫نظر‬ ‫به‬ ‫الزم‬ ‫یک‬ ‫هر‬.‫ای‬ ‫زاویه‬ ‫حرکت‬ ‫اندازه‬ ‫و‬ ‫مداری‬ ‫ای‬ ‫زاویه‬ ‫حرکت‬ ‫اندازه‬ ‫ها‬ ‫اتم‬ ‫در‬ ‫مغناطیس‬ ‫وجود‬ ‫منشا‬
‫شبکه‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫یون‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫واقع‬ ‫های‬ ‫الکترون‬ ‫نسبی‬ ‫مغناطیسی‬ ‫گیری‬ ‫جهت‬ ‫تعیین‬ ‫ولی‬ ‫است‬ ‫ها‬ ‫الکترون‬ ‫اسپینی‬

2. ‫بند‬ ‫دسته‬ ‫برای‬ ‫روش‬ ‫ترین‬ ‫طبیعی‬ .‫دارد‬ ‫بستگی‬ ‫ها‬ ‫الکترون‬ ‫بین‬ ‫برهمکنش‬ ‫به‬ ‫قرارگرفته‬ ‫بلوری‬‫مغنا‬ ‫خواص‬ ‫ی‬‫طیسی‬
‫فازهای‬ ‫به‬ ‫مغناطیسی‬ ‫مواد‬ ‫اساس‬ ‫این‬ ‫بر‬ .‫است‬ ‫خارجی‬ ‫مغناطیسی‬ ‫میدان‬ ‫یک‬ ‫به‬ ‫آنها‬ ‫پاسخگویی‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫مواد‬
‫پاد‬ ،‫فرومغناطیس‬ ،‫پارامغناطیس‬ ،‫دیامغناطیس‬‫فری‬ ‫و‬ ‫فرومغناطیس‬‫تقسیم‬ ‫مغناطیس‬‫می‬ ‫بندی‬‫ابتدا‬ ‫مقاله‬ ‫این‬ ‫در‬ .‫شوند‬‫به‬
‫ب‬ ‫به‬ ‫سپس‬ ‫و‬ ‫ها‬ ‫دراتم‬ ‫مغناطیس‬ ‫وجود‬ ‫منشا‬‫نظری‬ ‫ها‬ ‫برهمکنش‬ ‫این‬ ‫منشا‬ ‫و‬ ‫بلور‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫واقع‬ ‫های‬ ‫اتم‬ ‫بین‬ ‫های‬ ‫رهمکنش‬
‫شود‬ ‫می‬ ‫پرداخته‬ ‫مغناطیسی‬ ‫فازهای‬ ‫این‬ ‫توصیف‬ ‫به‬ ‫ادامه‬ ‫در‬ .‫داشت‬ ‫خواهیم‬ ‫اجمالی‬.
1-‫مقدمه‬
‫پدیده‬ ‫مغناطیس‬‫می‬ ‫نشان‬ ‫را‬ ‫دافعه‬ ‫یا‬ ‫جاذبه‬ ‫نیروی‬ ‫یک‬ ،‫خود‬ ‫از‬ ‫مواد‬ ‫آن‬ ‫توسط‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫ای‬‫دیگر‬ ‫مواد‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫یا‬ ‫دهند‬
‫تا‬‫می‬ ‫ثیر‬‫مکانیزم‬ ‫و‬ ‫اصلی‬ ‫قوانین‬ ‫وجود‬ ‫این‬ ‫با‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫شناخته‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫سال‬ ‫هزاران‬ ‫پدیده‬ ‫این‬ ‫گذارند؛‬‫پد‬ ‫که‬ ‫هایی‬‫یده‬
‫می‬ ‫توضیح‬ ‫را‬ ‫مغناطیسی‬‫می‬ ‫دقیق‬ ‫و‬ ‫پیچیده‬ ‫دهد‬‫زمان‬ ‫تا‬ ‫دانشمندان‬ ‫که‬ ‫شده‬ ‫باعث‬ ‫و‬ ‫باشند‬‫آن‬ ‫درک‬ ‫از‬ ‫اخیر‬ً‫ا‬‫نسبت‬ ‫های‬،‫ها‬
‫مدرن‬ ‫فناوری‬ ‫وسایل‬ ‫از‬ ‫بسیاری‬ .‫جویند‬ ‫دوری‬‫شامل‬ ‫وسایل‬ ‫این‬ ‫دارند؛‬ ‫تکیه‬ ‫مغناطیسی‬ ‫مواد‬ ‫و‬ ‫مغناطیس‬ ‫به‬ ،
‫سیستم‬ ‫اجزاء‬ ‫و‬ ‫تلویزیون‬ ،‫رادیو‬ ،‫کامپیوترها‬ ،‫الکتریکی‬ ‫موتورهای‬ ،‫ترانسفورماتورها‬ ،‫الکتریکی‬ ‫ژنراتورهای‬‫های‬
‫می‬ ‫تصویر‬ ‫و‬ ‫صدا‬ ‫تولید‬‫باشند‬.
2-‫مواد‬ ‫مغناطیسی‬ ‫منشا‬
‫می‬ ‫که‬ ‫طور‬ ‫همان‬‫حرک‬ ‫توسط‬ ‫مغناطیسی‬ ‫نیروهای‬ ‫دانیم‬‫می‬ ‫ایجاد‬ ‫الکتریکی‬ ‫باردار‬ ‫ذرات‬ ‫ت‬‫یک‬ ‫مغناطیسی‬ ‫میدان‬ ‫گردند؛‬
‫ندارد‬ ‫وجود‬ ‫مغناطیسی‬ ‫قطبی‬ ‫تک‬ ‫یعنی‬ ‫نیست‬ ‫مرکزی‬ ‫میدان‬.

3. ‫شکل‬1-‫مغناطیسی‬ ‫قطبی‬ ‫تک‬ ‫وجود‬ ‫(عدم‬ ‫نیست‬ ‫مرکزی‬ ‫میدان‬ ‫یک‬ ‫مغناطیسی‬ ‫میدان‬)
‫شکل‬2-‫مغناطیسی‬ ‫قطبی‬ ‫تک‬ ‫وجود‬ ‫(عدم‬ ‫نیست‬ ‫مرکزی‬ ‫میدان‬ ‫یک‬ ‫مغناطیسی‬ ‫میدان‬)
‫جریان‬‫حلقه‬ ‫سیم‬ ‫یک‬ ‫الکتریکی‬ ‫بار‬‫می‬ ‫حلقه‬ ‫محور‬ ‫راستای‬ ‫در‬ ‫مغناطیسی‬ ‫میدان‬ ‫ایجاد‬ ‫باعث‬ ‫ای‬‫اصلی‬ ‫بنابراین‬ .‫شود‬
‫ها‬ ‫الکترون‬ ‫این‬ .‫هستند‬ ‫ها‬ ‫الکترون‬ ‫همان‬ ‫جامدها‬ ‫در‬ ‫مغناطیسی‬ ‫خاصیت‬ ‫حامل‬ ‫ترین‬10×3/9-21،‫مغناطیسی‬ ‫واحد‬
(e.m.u =electromagnetic units)‫مغناطیسی‬ ‫گشتاور‬(Magnetic moment)‫دارند‬[ 1].‫جامدهای‬ ‫در‬
‫یک‬ .‫کند‬ ‫می‬ ‫سو‬ ‫یک‬ ‫را‬ ‫ها‬ ‫الکترون‬ ‫جهت‬ ‫که‬ ‫دارد‬ ‫وجود‬ ‫ها‬ ‫الکترون‬ ‫بین‬ ‫برهمکنشی‬ ،‫کبالت‬ ‫و‬ ‫آهن‬ ‫مثل‬ ‫مغناطیسی‬
‫حدود‬ ‫جامدها‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫مکعب‬ ‫سپادمتر‬1023،‫کل‬ ‫مغناطیسی‬ ‫گشتاور‬ ‫بنابراین‬ ،‫دارند‬ ‫الکترون‬103‫می‬ ‫مغناطیسی‬ ‫واحد‬
‫مغناطیسی‬ ‫گشتاور‬ ‫این‬ ‫جهت‬ .‫شود‬‫تعریف‬ ‫مغناطیسی‬ ‫ناهمسانگردی‬ ‫با‬ ‫و‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫نامیده‬ ‫همسانگردی‬ ‫نا‬ ‫آسان‬ ‫محور‬ ،‫کل‬
‫های‬ ‫هسته‬ ‫از‬ ‫بعضی‬ ‫گرچه‬ .‫دانست‬ ‫متحرک‬ ‫های‬ ‫الکترون‬ ‫را‬ ‫مغناطیسی‬ ‫خاصیت‬ ‫منشاء‬ ‫توان‬ ‫می‬ ‫طورکلی‬ ‫به‬ .‫شود‬ ‫می‬
‫تواند‬ ‫نمی‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫ضعیف‬ ‫چنان‬ ‫آنها‬ ‫اثر‬ ‫ولی‬ ‫هستند‬ ‫دایمی‬ ‫مغناطیسی‬ ‫دوقطبی‬ ‫گشتاور‬ ‫دارای‬ ‫اتمی‬‫مالحظه‬ ‫قابل‬ ‫آثار‬‫ای‬
‫با‬ ‫الکترومغناطیس‬ ‫میدان‬ ‫تحت‬ ‫نمونه‬ ‫که‬ ‫وقتی‬ ‫یا‬ ‫کلوین‬ ‫درجه‬ ‫یک‬ ‫دمای‬ ‫زیر‬ ‫خاص‬ ‫شرایط‬ ‫تحت‬ ‫مگر‬ ‫باشد‬ ‫داشته‬
‫نماید‬ ‫تشدید‬ ‫را‬ ‫ها‬ ‫هسته‬ ‫تقدیمی‬ ‫حرکت‬ ‫که‬ ‫قرارگیرد‬ ‫فرکانسی‬.‫نظریه‬ ‫اول‬ ‫درجه‬ ‫در‬ ‫مغناطیس‬ ‫های‬ ‫نظریه‬ ‫بنابراین‬
‫یونی‬ ‫بلورهای‬ ‫در‬ .‫است‬ ‫الکترونی‬ ‫ساختارهای‬‫خاص‬ ‫های‬ ‫هسته‬ ‫به‬ ‫مقید‬ ‫های‬ ‫الکترون‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫کمابیش‬ ‫ها‬ ‫الکترون‬
‫زاویه‬ ‫حرکت‬ ‫اندازه‬ ‫که‬ ‫داد‬ ‫نشان‬ ‫زیادی‬ ‫های‬ ‫آزمایش‬ ،‫مغناطیس‬ ‫های‬ ‫نظریه‬ ‫ظهور‬ ‫بدو‬ ‫در‬ .‫گیرند‬ ‫می‬ ‫قرار‬ ‫توجه‬ ‫مورد‬
‫ن‬ ‫آن‬ ‫انتقالی‬ ‫حرکت‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫مقداری‬ ‫از‬ ‫بزرگتر‬ ‫آن‬ ‫به‬ ‫وابسته‬ ‫مغناطیسی‬ ‫گشتاور‬ ‫و‬ ‫الکترون‬ ‫یک‬ ‫کل‬ ‫ای‬‫سب‬‫می‬ ‫داده‬ ‫ت‬
‫شد‬.‫شد‬ ‫داده‬ ‫نسبت‬ ‫الکترون‬ ‫به‬ ،‫شد‬ ‫می‬ ‫ناشی‬ ‫داخلی‬ ‫آزادی‬ ‫درجه‬ ‫بایک‬ ‫ذاتی‬ ‫خصوصیت‬ ‫از‬ ‫که‬ ‫اضافی‬ ‫سهم‬ ‫یک‬ ‫بنابرین‬
‫اگر‬ ‫که‬ ‫داد‬ ‫نشان‬ ‫دیراک‬ .‫شد‬ ‫نامیده‬ ‫اسپین‬ ،‫بود‬ ‫محورش‬ ‫حول‬ ‫الکترون‬ ‫چرخش‬ ‫مشابه‬ ‫اثر‬ ‫دارای‬ ‫خصوصیت‬ ‫این‬ ‫چون‬ ‫و‬
‫نسبیتی‬ ‫طور‬ ‫به‬ ‫بخواهد‬ ‫کوانتمی‬ ‫مکانیک‬ ‫معادالت‬‫وجود‬ ‫الکترون‬ ‫برای‬ ‫اضافی‬ ‫ای‬ ‫زاویه‬ ‫حرکت‬ ‫اندازه‬ ‫یک‬ ‫باشد‬ ‫ناوردا‬

4. [‫خواهدداشت‬2].
‫به‬ ‫آن‬ ‫حرکت‬ .‫است‬ ‫انتقالی‬ ‫و‬ ‫وضعی‬ ‫حرکت‬ ‫نوع‬ ‫دو‬ ‫دارای‬ ‫زمین‬ ‫کره‬ .‫بگیرید‬ ‫نظر‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫زمین‬ ‫کره‬ ‫بیشتر‬ ‫فهم‬ ‫برای‬
‫می‬ ‫وضعی‬ ‫حرکت‬ ‫را‬ ‫خودش‬ ‫دور‬ ‫به‬ ‫زمین‬ ‫چرخش‬ ‫و‬ ‫انتقالی‬ ‫حرکت‬ ‫را‬ ‫خورشید‬ ‫دور‬‫ی‬ ‫هر‬ .‫گویند‬‫نوع‬ ‫دو‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫ک‬
‫زاویه‬ ‫حرکت‬ ‫اندازه‬ ‫دارای‬ ،‫حرکت‬‫است‬ ‫خود‬ ‫به‬ ‫مخصوص‬ ‫ای‬.
‫شکل‬3-‫هسته‬ ‫حول‬ ‫الکترون‬ ‫حرکت‬ :‫چپ‬ ‫خورشید‬ ‫دور‬ ‫زمین‬ ‫حرکت‬ :‫راست‬
‫زاویه‬ ‫حرکت‬ ‫اندازه‬ ‫دارای‬ ،‫خورشید‬ ‫دور‬ ‫به‬ ‫انتقالی‬ ‫حرکت‬‫مداری‬ ‫ای‬(L)‫حرکت‬ ‫اندازه‬ ‫دارای‬ ‫وضعی‬ ‫حرکت‬ ‫و‬
‫زاویه‬‫اختص‬ ‫بطور‬ ‫(یا‬ ‫اسپینی‬ ‫ای‬‫اسپین‬ ‫ار‬S)‫زاویه‬ ‫حرکت‬ ‫اندازه‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫بدیهی‬ .‫است‬‫دو‬ ‫این‬ ‫مجموع‬ ‫با‬ ‫برابر‬ ‫کل‬ ‫ای‬
‫است‬ ‫حرکت‬ ‫اندازه‬.
3-‫هوند‬ ‫قواعد‬ ‫و‬ ‫ها‬ ‫الکترون‬ ‫بین‬ ‫برهمکنش‬
‫مورد‬ ،‫است‬ ‫اسپینی‬ ‫ای‬ ‫زاویه‬ ‫حرکت‬ ‫اندازه‬ ‫و‬ ‫مداری‬ ‫ای‬ ‫زاویه‬ ‫حرکت‬ ‫اندازه‬ ‫که‬ ‫مغناطیس‬ ‫ظهور‬ ‫اصلی‬ ‫منشاء‬ ‫تاکنون‬
‫ولی‬ ‫گردید‬ ‫واقع‬ ‫توجه‬‫الکترون‬ ‫نسبی‬ ‫مغناطیسی‬ ‫گیری‬ ‫جهت‬ ‫تعیین‬¬‫بلوری‬ ‫شبکه‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫که‬ ،‫یون‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫واقع‬ ‫های‬
‫دسته‬ ‫سه‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫ها‬ ‫الکترون‬ ‫میان‬ ‫های‬ ‫برهمکنش‬ ‫کلی‬ ‫حالت‬ ‫در‬ .‫دارد‬ ‫بستگی‬ ‫ها‬ ‫الکترون‬ ‫بین‬ ‫برهمکنش‬ ‫به‬ ‫گرفته‬ ‫قرار‬
‫کنند‬ ‫می‬ ‫تقسیم‬:
1)‫کولنی‬ ‫برهمکنش‬
2)‫مداری‬ ‫اسپین‬ ‫برهمکنش‬
3)‫بلوری‬ ‫میدان‬ ‫اثر‬
1-3-‫هوند‬ ‫دوم‬ ‫و‬ ‫اول‬ ‫قواعد‬ ‫کولنی‬ ‫همکنش‬ ‫بر‬:
‫الف‬:‫همچنین‬ ‫و‬ ‫شوند‬ ‫جفت‬ ‫همدیگر‬ ‫با‬ ‫مداری‬ ‫ای‬ ‫زاویه‬ ‫های‬ ‫حرکت‬ ‫اندازه‬ ‫که‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫باعث‬ ‫که‬ ‫کولنی‬ ‫همکنش‬ ‫بر‬
‫بیشتر‬ ‫برای‬ .‫شوند‬ ‫جفت‬ ‫همدیگر‬ ‫با‬ ‫پائولی‬ ‫طرد‬ ‫اصل‬ ‫طریق‬ ‫از‬ ‫غیرمستقیم‬ ‫ر‬ ‫طو‬ ‫به‬ ‫اسپینی‬ ‫ای‬ ‫زاویه‬ ‫های‬ ‫حرکت‬ ‫اندازه‬
‫ا‬ ‫که‬ ‫هایی‬ ‫یون‬‫از‬ ‫کدامیک‬ ‫که‬ ‫کند‬ ‫می‬ ‫تعیین‬ ‫کولنی‬ ‫انرژی‬ ‫کمترین‬ ‫داشتن‬ ‫به‬ ‫تمایل‬ ‫هستند‬ ‫توجه‬ ‫مورد‬ ‫مغناطیسی‬ ‫لحاظ‬ ‫ز‬
‫زاویه‬ ‫حرکت‬ ‫اندازه‬ ‫نتیجه‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫شود‬ ‫اشغال‬ ‫باید‬ ‫الکترونی‬ ‫تک‬ ‫حاالت‬¬‫بر‬ ‫این‬ .‫شد‬ ‫خواهد‬ ‫تعیین‬ ‫اسپینی‬ ‫و‬ ‫مداری‬ ‫ای‬
‫تثبیت‬ ‫مورد‬ ‫در‬ ‫هوند‬ ‫دوم‬ ‫و‬ ‫اول‬ ‫قاعده‬ ‫بیانگر‬ ‫همکنش‬L‫و‬S‫است‬.

5. ‫شکل‬4-‫پائولی‬ ‫طرد‬ ‫اصل‬
‫نزدیکی‬ ‫دلیل‬ ‫به‬ ‫بایستی‬ )‫اوربیتال‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫مخالف‬ ‫اسپین‬ ‫با‬ ‫الکترون‬ ‫(دو‬ ‫الکترون‬ ‫فضای‬ ‫دوتائی‬ ‫اشغال‬ :‫هوند‬ ‫اول‬ ‫قاعده‬
‫الکترون‬ ‫الکتروستاتیکی‬ ‫دافعه‬ ‫شامل‬ ‫الکترون‬ ‫دو‬-‫کمینه‬ ‫انرژی‬ ‫آنگاه‬ ‫باشد‬ ‫کمینه‬ ‫دوگانه‬ ‫اشغال‬ ‫اگر‬ .‫باشد‬ ‫زیادی‬ ‫الکترون‬
‫ب‬ ‫یا‬ .‫بود‬ ‫خواهد‬‫شد‬ ‫خواهد‬ ‫کمینه‬ ‫انرژی‬ ‫باشد‬ ‫داشته‬ ‫وجود‬ ‫یکسان‬ ‫های‬ ‫اسپین‬ ‫بیشترین‬ ‫که‬ ‫زمانی‬ ‫دیگر‬ ‫عبارت‬ ‫ه‬.
‫را‬ ‫زمان‬ ‫بیشترین‬ ،‫ها‬ ‫الکترون‬ ،‫بچرخند‬ ‫یکسان‬ ‫های‬ ‫جهت‬ ‫در‬ ‫ها‬ ‫الکترون‬ ‫اگر‬ ،‫اول‬ ‫شرط‬ ‫ارضاء‬ ‫با‬ :‫هوند‬ ‫دوم‬ ‫قاعده‬
‫الکترون‬ ‫الکتروستاتیکی‬ ‫دافعه‬ ‫نتیجه‬ ‫در‬ ‫بود؛‬ ‫خواهند‬ ‫هم‬ ‫از‬ ‫دور‬-‫کم‬ ‫الکترون‬‫می‬ ‫ینه‬‫گردد‬.

6. ‫شکل‬5-‫الژور‬ ‫های‬ ‫ای‬ ‫جمله‬ ‫چند‬ ‫اشکال‬
‫مقدار‬ ‫چه‬ ‫هر‬ ‫دیگر‬ ‫عبارت‬ ‫به‬L‫حباب‬ ‫تعداد‬ ‫باشد‬ ‫بیشتر‬‫(شکل‬ ‫موج‬ ‫تابع‬ ‫های‬1-2)‫دور‬ ‫ها‬ ‫الکترون‬ ‫نتیجه‬ ‫در‬ ‫است‬ ‫بیشتر‬
‫می‬ ‫هم‬ ‫از‬‫می‬ ‫کاهش‬ ‫را‬ ‫کولنی‬ ‫رانش‬ ‫اثر‬ ‫و‬ ‫مانند‬‫از‬ ‫بزرگتر‬ ‫اول‬ ‫شرط‬ ‫شده‬ ‫ارضاء‬ ‫انرژی‬ ،‫انرژی‬ ‫نظر‬ ‫از‬ .‫دهند‬
‫انرژی‬‫می‬ ‫نشان‬ ‫همچنین‬ ‫کولنی‬ ‫برهمکنش‬ .‫هستند‬ ‫دوم‬ ‫شرط‬ ‫ارضاء‬ ‫با‬ ‫مرتبط‬ ‫های‬‫پوسته‬ ‫که‬ ‫دهد‬‫به‬ ،‫پر‬ ‫الکترونی‬ ‫های‬
‫شدن‬ ‫صفر‬ ‫علت‬L‫و‬S‫نمی‬ ‫آنها‬ ‫به‬ ‫مربوط‬‫دهند‬ ‫بروز‬ ‫مغناطیسی‬ ‫خاصیت‬ ‫خود‬ ‫از‬ ‫توانند‬.
2-3-‫مداری‬ ‫اسپین‬ ‫شدگی‬ ‫جفت‬
‫زاوی‬ ‫های‬ ‫حرکت‬ ‫اندازه‬ ‫آن‬ ‫طبق‬ ‫که‬ ‫مداری‬ ‫اسپین‬ ‫شدگی‬ ‫جفت‬‫جفت‬ ‫یکدیگر‬ ‫با‬ ‫مغناطیسی‬ ‫طور‬ ‫به‬ ‫اسپینی‬ ‫و‬ ‫مداری‬ ‫ای‬ ‫ه‬
‫می‬¬‫میدان‬ ‫این‬ ‫که‬ ‫کند‬ ‫می‬ ‫ایجاد‬ ‫مغناطیسی‬ ‫میدان‬ ،‫مدارش‬ ‫در‬ ‫الکترون‬ ‫حرکت‬ ‫که‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫ناشی‬ ‫حقیقت‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫شوند‬

7. ‫شود‬ ‫می‬ ‫اعمال‬ ‫اسپینی‬ ‫ای‬ ‫زاویه‬ ‫حرکت‬ ‫اندازه‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫مغناطیسی‬.
‫می‬ ‫داده‬ ‫نشان‬ ‫نسبیت‬ ‫نظریه‬ ‫در‬‫مر‬ ‫هامیلتونی‬ ‫که‬ ‫شود‬‫جمله‬ ‫اتمی‬ ‫مدار‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫واقع‬ ‫الکترون‬ ‫به‬ ‫بوط‬‫زیر‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫ای‬
‫داشت‬ ‫خواهد‬:
(1)
‫اینکه‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫ساخته‬ ‫پروتون‬ ‫و‬ ‫الکترون‬ ‫نسبی‬ ‫حرکت‬ ‫دلیل‬ ‫به‬ ‫مرجع‬ ‫چارچوب‬ ‫اثر‬ ‫در‬ ‫که‬
‫باشد‬ ‫می‬:
(2)
‫پائولی‬ ‫معادله‬ ‫اسپین‬ ‫به‬ ‫وابسته‬ ‫جمله‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫هنگامی‬‫اسپین‬ ‫برهمکنش‬ ‫کنیم‬ ‫وارد‬–‫مدار‬
‫زاویه‬ ‫تکانه‬ ‫کوانتومی‬ ‫مکانیک‬ ‫تعریف‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ .‫دهد‬ ‫می‬ ‫را‬¬‫پتانس‬ ‫تعریف‬ ‫و‬ ‫مدار‬ ‫ایی‬‫یل‬
‫الکتروستاتیکی‬‫داریم‬ ،:
(3)
‫چون‬‫بنابراین‬ ،‫است‬ ‫منفی‬‫را‬ ‫آن‬ ‫انتظاری‬ ‫مقدار‬ .‫است‬ ‫مثبت‬
(4)
‫اسپین‬ ‫پارامتر‬–[‫گویند‬ ‫می‬ ‫شدگی‬ ‫جفت‬ ‫ثابت‬ ‫یا‬ ‫مدار‬3].
‫اسپین‬ ‫شدگی‬ ‫جفت‬ ‫از‬ ‫هوند‬ ‫سوم‬ ‫قاعده‬–‫مدار‬‫شود(شکل‬ ‫می‬ ‫نتیجه‬1-4‫که‬ ‫آنجا‬ ‫از‬ .)‫از‬ ‫ناشی‬ ‫اختالل‬ ‫است‬ ‫مثبت‬
‫اسپین‬ ‫شدگی‬ ‫جفت‬–‫های‬ ‫حالت‬ ‫مدار‬J‫زیر‬ ‫رابطه‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫شکافد‬ ‫می‬ ‫را‬ ‫تبهگن‬
(5)
‫مقدار‬ ‫کمترین‬ ‫که‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫نتیجه‬J‫شد‬ ‫خواهد‬ ‫انرژی‬ ‫مقدار‬ ‫کمینه‬ ‫با‬ ‫متناظر‬.
(6)

8. ‫شکل‬6-‫مقادیر‬S,L,J‫یونهای‬ ‫برای‬4f‫و‬3d
.‫دارد‬ ‫حفره‬ ‫تعدادی‬ ‫که‬ ‫بدانیم‬ ‫پری‬ ‫پوسته‬ ‫از‬ ‫متشکل‬ ‫را‬ ‫اتم‬ ‫که‬ ‫بود‬ ‫خواهد‬ ‫تر‬ ‫واضح‬ ،‫باشد‬ ‫پر‬ ‫نیمه‬ ‫از‬ ‫بیش‬ ‫پوسته‬ ‫هرگاه‬
‫در‬ ‫و‬ ‫دارند‬ ‫مثبت‬ ‫بار‬ ‫گویی‬ ‫که‬ ‫کنند‬ ‫می‬ ‫رفتار‬ ‫طوری‬ ‫ها‬ ‫حفره‬ ‫این‬‫اسپین‬ ‫برهمکنش‬ ‫مورد‬–‫حفره‬ ‫مدار‬-‫عالمت‬ ،‫ها‬
‫مقدار‬ ‫بیشترین‬ ‫بنابراین‬ .‫شود‬ ‫می‬ ‫معکوس‬J[‫دارد‬ ‫را‬ ‫انرژی‬ ‫کمترین‬ ‫که‬ ‫بود‬ ‫خواهد‬ ‫حالتی‬ ‫با‬ ‫متناظر‬5].
(7)
3-3-‫بلوری‬ ‫میدان‬ ‫اثر‬
‫هنگامی‬‫بلور‬ ‫یک‬ ‫درون‬ ‫در‬ ‫اتم‬ ‫یک‬ ‫که‬‫می‬ ‫قرار‬‫مدار‬ ‫(یا‬ ‫موج‬ ‫توابع‬ ‫گیرد‬‫می‬ ‫تغییر‬ ‫اتم‬ )‫اتمی‬ ‫های‬‫زیرایون‬ .‫کنند‬-‫های‬
‫می‬ ‫اعمال‬ ‫اتمی‬ ‫های‬ ‫الکترون‬ ‫بر‬ ‫الکتریکی‬ ‫میدان‬ ‫یک‬ ‫همسایه‬‫شکافتگی‬ ‫و‬ ‫ها‬ ‫اوربیتال‬ ‫شکل‬ ‫تغییر‬ ‫آن‬ ‫اثر‬ ‫که‬ ‫کند‬
[‫گویند‬ "‫بلوری‬ ‫میدان‬ ‫"اثر‬ ‫پدیده‬ ‫این‬ ‫به‬ .‫است‬ ‫انرژی‬ ‫ترازهای‬6‫با‬ ‫برخورد‬ ‫ترین‬ ‫ساده‬ ‫در‬ .]‫حضور‬ ‫از‬ ‫ناشی‬ ‫آثار‬
‫تقارن‬ ‫دارای‬ ‫باید‬ ‫میدان‬ ‫این‬ .‫شود‬ ‫می‬ ‫داده‬ ‫نشان‬ ‫معادل‬ ‫الکترواستاتیک‬ ‫میدان‬ ‫یک‬ ‫بوسیله‬ ‫برهمکنش‬ ‫آثار‬ ‫همه‬ ‫همسایگان‬
‫بدست‬ ‫شده‬ ‫مشاهده‬ ‫های‬ ‫طیف‬ ‫وسیله‬ ‫به‬ ‫مقادیرآنها‬ ‫که‬ ‫پارامترها‬ ‫تعداد‬ ‫کمترین‬ ‫توسط‬ ‫را‬ ‫آن‬ ‫توان‬ ‫می‬ ‫و‬ ‫باشد‬ ‫بلوری‬ ‫شبکه‬
‫م‬ ‫این‬ .‫کرد‬ ‫تعیین‬ ‫آید‬ ‫می‬‫و‬ ‫است‬ ‫بوده‬ ‫آمیز‬ ‫موفقیت‬ ‫بلور‬ ‫در‬ ‫ها‬ ‫یون‬ ‫حرکت‬ ‫اندازه‬ ‫و‬ ‫انرژی‬ ‫ترازهای‬ ‫طرح‬ ‫تعیین‬ ‫در‬ ‫دل‬
‫می‬ ‫تعیین‬ ‫تقارنی‬ ‫شرایط‬ ‫با‬ ‫زیادی‬ ‫حد‬ ‫تا‬ ‫میدان‬ ‫چون‬‫(شکل‬ ‫ندارد‬ ‫محاسبه‬ ‫به‬ ‫چندانی‬ ‫نیاز‬ ‫شود‬1-4‫که‬ ‫داشت‬ ‫توجه‬ ‫باید‬ .)
‫بر‬ ‫که‬ ‫ندارد‬ ‫وجود‬ ‫امکان‬ ‫این‬ ‫شده‬ ‫بررسی‬ ‫تاکنون‬ ‫که‬ ‫حاالتی‬ ‫از‬ ‫یک‬ ‫هیچ‬ ‫در‬‫یک‬ ‫بلوری‬ ‫میدان‬ ‫پارامترهای‬ ‫مقادیر‬ ‫ای‬
‫کوواالنسی‬ ‫همپوشانی‬ ‫مانند‬ ‫آثاری‬ ‫چون‬ .‫کرد‬ ‫توجیه‬ ‫مستدل‬ ‫طور‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫بلور‬ ‫در‬ ‫انتظار‬ ‫مورد‬ ‫واقعی‬ ‫الکتریکی‬ ‫میدان‬
‫بستگی‬ ‫موج‬ ‫توابع‬ ‫جزییات‬ ‫به‬ )‫تبادلی‬ ‫ابر‬ ‫برهمکنش‬ ‫(مانند‬ ‫مهم‬ ‫آثار‬ ‫از‬ ‫بعضی‬ ‫نیز‬ ‫و‬ ‫دارند‬ ‫سهم‬ ‫آهن‬ ‫گروه‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫جزیی‬
‫برای‬ ،‫دارد‬‫پدیده‬ ‫این‬ ‫توجیه‬‫است‬ ‫نیاز‬ ‫بلوری‬ ‫میدان‬ ‫مدل‬ ‫از‬ ‫تر‬ ‫پیچیده‬ ‫های‬ ‫روش‬ ‫به‬ ‫ها‬.
4-3-‫برهمکنش‬ ‫نوع‬ ‫سه‬ ‫قدرت‬
‫که‬ ‫ببینیم‬ ‫باید‬ ‫یون‬ ‫یک‬ ‫مغناطیسی‬ ‫سمتگیری‬ ‫توضیح‬ ‫برای‬ ،‫شد‬ ‫روشن‬ ‫ها‬ ‫الکترون‬ ‫بین‬ ‫مختلف‬ ‫های‬ ‫برهمکنش‬ ‫که‬ ‫حال‬
‫قوی‬ ‫فوق‬ ‫های‬ ‫برهمکنش‬ ‫از‬ ‫کدامیک‬‫ضعیف‬ ‫کدامیک‬ ‫و‬ ‫تر‬‫ا‬ ‫براساس‬ .‫تراست‬‫لحاظ‬ ‫از‬ ‫که‬ ‫واسطه‬ ‫عناصر‬ ‫موضوع‬ ‫ین‬
‫درشکل‬ .‫شوند‬ ‫می‬ ‫تقسیم‬ ‫دسته‬ ‫سه‬ ‫به‬ ‫هستند‬ ‫توجه‬ ‫مورد‬ ‫مغناطیسی‬4‫برای‬ ‫الذکر‬ ‫فوق‬ ‫برهمکنش‬ ‫نوع‬ ‫سه‬ ‫قدرت‬ ،
‫دسته‬[‫است‬ ‫شده‬ ‫نظرآورده‬ ‫مورد‬ ‫های‬2‫های‬ ‫یون‬ ‫در‬ .]3d‫اسپین‬ ‫شدگی‬ ‫جفت‬ ‫بر‬ ‫بلوری‬ ‫اثرمیدان‬-‫کند؛‬ ‫می‬ ‫غلبه‬ ‫مداری‬
‫الکترون‬ ‫زیرا‬¬‫های‬3d‫پیوند‬ ‫در‬‫می‬ ‫شرکت‬ ‫ها‬‫زاویه‬ ‫تکانه‬ ‫نتیجه‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫کنند‬‫شکسته‬ ‫بلوری‬ ‫میدان‬ ‫توسط‬ ‫مداری‬ ‫ایی‬
‫می‬‫شود‬.‫زاویه‬ ‫های‬ ‫حرکت‬ ‫اندازه‬ ‫و‬ ‫فرماست‬ ‫حکم‬ ‫چنان‬ ‫هم‬ ‫کولنی‬ ‫برهمکنش‬ ‫گروه‬ ‫این‬ ‫در‬‫تک‬ ‫اسپینی‬ ‫و‬ ‫مداری‬ ‫ای‬
‫و‬ ‫شده‬ ‫جفت‬ ‫یکدیگر‬ ‫با‬ ‫الکترون‬L‫و‬S‫ب‬ ‫میدان‬ ‫تاثیر‬ ‫تحت‬ ‫بیشتر‬ ‫آنها‬ ‫جهت‬ ‫ولی‬ ‫آید‬ ‫می‬ ‫بوجود‬ ‫کل‬‫که‬ ‫دارد‬ ‫قرار‬ ‫لور‬
‫شود‬ ‫می‬ ‫مواد‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫مغناطیسی‬ ‫خواص‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ‫ناهمسانگردی‬ ‫آمدن‬ ‫وجود‬ ‫به‬ ‫باعث‬ ‫موضوع‬ ‫همین‬.
‫یون‬ ‫گروه‬‫بین‬ ‫در‬ ‫کولنی‬ ‫برهمکنش‬ ‫ولی‬ ‫هستند‬ ‫کوچکی‬ً‫ا‬‫نسبت‬ ‫بلوری‬ ‫میدان‬ ‫دارای‬ ً‫ا‬‫اکثر‬ ‫خاکی‬ ‫کمیاب‬ ‫عناصر‬ ‫های‬
‫جفت‬ ‫عناصر‬ ‫از‬ ‫گروه‬ ‫این‬ ‫.در‬ ‫فرماست‬ ‫حکم‬ ‫یون‬ ‫داخل‬ ‫های‬ ‫الکترون‬‫بلوری‬ ‫میدان‬ ‫اثر‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ‫مداری‬ ‫اسپین‬ ‫شدگی‬
‫جهات‬ ‫بر‬ ‫بیشتری‬ ‫کنترل‬S‫و‬L‫می‬ ‫اعمال‬‫برهمکنش‬ ‫با‬ ‫مداری‬ ‫اسپین‬ ‫جفتشدگی‬ ‫اثر‬ ‫و‬ ‫بلوری‬ ‫میدان‬ ‫اثر‬ ‫مواد‬ ‫بقیه‬ ‫در‬ .‫کند‬
‫می‬ ‫رقابت‬ ‫کولنی‬‫میشود‬ ‫تری‬ ‫پیچیده‬ ‫رفتار‬ ‫آمدن‬ ‫وجود‬ ‫به‬ ‫باعث‬ ‫امر‬ ‫این‬ ‫که‬ ‫کنند‬.

9. ‫شکل‬7-[‫برهمکنش‬ ‫نوع‬ ‫سه‬ ‫قدرت‬2]
4-‫مغناطیسی‬ ‫فازهای‬
‫می‬ ‫بروز‬ ‫خود‬ ‫از‬ ‫متفاوتی‬ ‫مغناطیسی‬ ‫رفتارهای‬ ‫اعمالی‬ ‫مغناطیسی‬ ‫میدان‬ ‫در‬ ‫مواد‬‫مغناطیسی‬ ‫رفتارهای‬ ‫اساس‬ ‫بر‬ ‫و‬ ‫دهند‬
‫دیامغناطیس‬ ‫به‬(Diamagnetism)‫پارامغناطیس‬ ،(Paramanetism)‫فرومغناطیس‬ ،(Ferromagnetism)،
‫پاد‬‫فرومغناطیس‬(Antiferromagnetism)‫فری‬ ‫و‬‫مغناطی‬‫س‬(ferrimagnetism)‫دسته‬‫می‬ ‫بندی‬‫شوند‬.‫بعضی‬ ‫در‬ ‫البته‬
‫پاد‬ ‫کتب‬‫فری‬ ‫و‬ ‫فرومغناطیس‬‫می‬ ‫شمار‬ ‫به‬ ‫فرومغناطیس‬ ‫مواد‬ ‫گروه‬ ‫زیر‬ ‫را‬ ‫مغناطیس‬‫آورند‬.
1-4-‫دیامغناطیس‬
‫قوی‬ ‫های‬ ‫مغناطش‬ ‫توسط‬ ‫اغلب‬ ‫اما‬ ‫است؛‬ ‫مواد‬ ‫ی‬ ‫همه‬ ‫ویژگی‬ ‫و‬ ‫دارد‬ ‫وجود‬ ‫مواد‬ ‫همه‬ ‫در‬ ‫دیامغناطیس‬ ‫خاصیت‬-‫تر‬
‫ش‬ ‫می‬ ‫پوشیده‬‫شکل‬ ‫مطابق‬ ‫و‬ ‫باشند‬ ‫نمی‬ ‫مغناطیسی‬ ‫گشتاور‬ ‫هیچ‬ ‫دارای‬ ‫دیامغناطیس‬ ‫های‬ ‫اتم‬ .‫ود‬7‫در‬ ‫قرارگرفتن‬ ‫با‬ ،
‫می‬ ‫تضعیف‬ ‫را‬ ‫آن‬ ‫و‬ ‫شوند‬ ‫می‬ ‫خارجی‬ ‫میدان‬ ‫جهت‬ ‫خالف‬ ‫در‬ ‫القایی‬ ‫مغناطیسی‬ ‫گشتاور‬ ‫دارای‬ ‫خارجی‬ ‫مغناطیسی‬ ‫میدان‬
‫دما‬ ‫از‬ ‫مستقل‬ ‫و‬ ‫منفی‬ ،‫بسیارکوچک‬ ‫مواد‬ ‫این‬ ، ،‫مغناطیس‬ ‫پذیرفتاری‬ .‫کنند‬‫عناصر‬ ‫سبک‬ ‫عناصر‬ ،‫آلی‬ ‫مواد‬ .‫باشد‬ ‫می‬
‫و‬ ‫کوارتز‬ ،‫مس‬ ،‫خاک‬ ‫قلیایی‬2SiO‫باشند‬ ‫می‬ ‫دیامغناطیس‬ ‫مواد‬ ‫از‬ ‫هایی‬ ‫نمونه‬.

10. ‫شکل‬8-‫پذیرفتاری‬χ[‫مغناطیسی‬ ‫میدان‬ ‫در‬ ‫دیامغناطیس‬ ‫مواد‬8]
2-4-‫پارامغناطیس‬
‫های‬ ‫پوسته‬ ‫در‬ ‫نشده‬ ‫جفت‬ ‫های‬ ‫الکترون‬ ‫وجود‬ ‫پارامغناطیس‬ ‫خاصیت‬ ‫اصلی‬ ‫دلیل‬‫از‬ ‫پارامغناطیس‬ ‫جامد‬ .‫باشد‬ ‫می‬ ‫پرنشده‬
‫بر‬ ‫متقابلی‬ ‫برهمکنش‬ ‫هیچ‬ ‫بدون‬ ‫و‬ ‫مجزا‬ ‫بصورت‬ ‫اما‬ ‫دارند‬ ‫اتمی‬ ‫دائم‬ ‫مغناطیسی‬ ‫گشتاور‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫شده‬ ‫تشکیل‬ ‫هایی‬ ‫اتم‬
‫دارند‬ ‫تصادفی‬ ‫گیری‬ ‫جهت‬ ،‫حرارتی‬ ‫ارتعاشات‬ ‫سبب‬ ‫به‬ ‫نهایت‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫کنند‬ ‫می‬ ‫عمل‬ ‫یکدیگر‬ ‫روی‬.‫میدان‬ ‫اعمال‬
‫جهت‬ ‫سبب‬ ،‫خارجی‬ ‫مغناطیسی‬‫(شکل‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫آن‬ ‫تقویت‬ ‫و‬ ‫میدان‬ ‫جهت‬ ‫در‬ ‫القایی‬ ‫مغناطیسی‬ ‫گشتاورهای‬ ‫گیری‬8‫با‬ .)
‫و‬ ‫مغناطش‬ ‫آن‬ ‫حاصل‬ ‫که‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫خارجی‬ ‫میدان‬ ‫جهت‬ ‫در‬ ‫آنها‬ ‫جزئی‬ ‫شدگی‬ ‫خط‬ ‫هم‬ ‫سبب‬ ،‫حرارتی‬ ‫اغتشاشات‬ ‫حال‬ ‫این‬
[‫باشد‬ ‫می‬ ‫کوچک‬ ‫مغناطیسی‬ ‫پذیرفتاری‬7‫و‬8‫ا‬ ‫النتانیدها‬ ‫و‬ ‫واسطه‬ ‫فلزات‬ ،‫خاکی‬ ‫قلیایی‬ ‫فلزات‬ .]‫هستند‬ ‫دسته‬ ‫این‬ ‫ز‬.
‫شکل‬9-‫جهت‬ ‫و‬ ‫مغناطیسی‬ ‫میدان‬ ‫در‬ ‫پارامغناطیس‬ ‫مواد‬ ‫پذیرفتاری‬‫اتم‬ ‫ممان‬ ‫گیری‬[ ‫ها‬8].
3-4-‫فرومغناطیس‬
‫و‬ ‫بوده‬ ‫خودی‬ ‫به‬ ‫خود‬ ‫مغناطش‬ ‫دارای‬ ‫خارجی‬ ‫مغناطیسی‬ ‫میدان‬ ‫غیاب‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫گفته‬ ‫موادی‬ ‫به‬ ‫فرومغناطیس‬
‫آن‬ ‫مغناطیسی‬ ‫های‬ ‫گشتاور‬ ،‫پارامغناطیس‬ ‫برخالف‬‫که‬ ‫باشد‬ ‫می‬ ‫تبادلی‬ ‫نوع‬ ‫از‬ ‫برهمکنش‬ ‫این‬ .‫کنند‬ ‫می‬ ‫برهمکنش‬ ‫هم‬ ‫با‬
‫در‬T=0‫فرو‬ ‫های‬ ‫محیط‬ ‫مغناطیسی‬ ‫هامیلتونی‬ ‫فرم‬ .‫شود‬ ‫می‬ ‫میدان‬ ‫غیاب‬ ‫در‬ ‫مغناطیسی‬ ‫های‬ ‫گشتاور‬ ‫شدگی‬ ‫همخط‬ ‫سبب‬
‫خارجی‬ ‫میدان‬ ‫در‬B‫باشد‬ ‫می‬ ‫زیر‬ ‫بصورت‬:
(5)
‫در‬ ‫که‬‫آن‬‫اسپین‬ ‫تبادلی‬ ‫برهمکنش‬ ‫اول‬ ‫جمله‬ .‫باشد‬ ‫می‬‫جمله‬ ‫و‬ )‫ها‬ ‫همسایه‬ ‫ترین‬ ‫نزدیک‬ ‫روی‬ ‫هم(جمع‬ ‫با‬ ‫ها‬
‫اسپین‬ ‫برهمکنش‬ ‫دوم‬‫به‬ ‫پارامغناطیس‬ ‫های‬ ‫یون‬ ،‫فرومغناطیس‬ ‫حالت‬ ‫در‬ .‫باشد‬ ‫می‬ )‫ها‬ ‫اتم‬ ‫تمام‬ ‫روی‬ ‫(جمع‬ ‫میدان‬ ‫با‬ ‫ها‬

11. ‫هم‬ ‫نقاط‬ ‫همه‬ ‫مغناطیسی‬ ‫گشتاورهای‬ ‫که‬ ‫شوند‬ ‫می‬ ‫قفل‬ ‫یکدیگر‬ ‫به‬ ‫ای‬ ‫گونه‬‫باال‬ ‫کافی‬ ‫قدر‬ ‫به‬ ‫دماهای‬ ‫در‬ ‫اما‬ ‫شوند‬ ‫می‬ ‫جهت‬
‫کوری‬ ‫دمای‬ ‫در‬ ‫فرومغناطیس‬ ‫که‬ ‫ای‬ ‫بگونه‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫شکسته‬ ‫شدگی‬ ‫قفل‬ ‫این‬TC.‫کند‬ ‫می‬ ‫گذار‬ ‫پارامغناطیس‬ ‫به‬
‫(شکل‬ ‫باشد‬ ‫می‬ ‫اعمالی‬ ‫میدان‬ ‫تابع‬ ‫و‬ ‫بزرگ‬ ‫مواد‬ ‫این‬ ‫مغناطیسی‬ ‫پذیرفتاری‬9‫نمونه‬ ‫گادولینیوم‬ ‫و‬ ‫کبالت‬ ،‫نیکل‬ ،‫آهن‬ .)
‫د‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫هایی‬[‫هستند‬ ‫سته‬9] .
‫شکل‬10-[‫مختلف‬ ‫دماهای‬ ‫و‬ ‫میدان‬ ‫در‬ ‫فرومغناطیس‬ ‫مواد‬ ‫پذیرفتاری‬8].
4-4-‫مغناطیس‬ ‫فری‬
‫در‬ ‫و‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫مشاهده‬ ‫دارند؛‬ ‫خالص‬ ‫عناصر‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ‫تری‬ ‫پیچیده‬ ‫بلوری‬ ‫ساختار‬ ‫که‬ ‫ترکیباتی‬ ‫در‬ ‫فقط‬ ‫مغناطیس‬ ‫فری‬
،‫مواد‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫چند‬ ‫هر‬ .‫شود‬ ‫می‬ ‫مشاهده‬ ‫نیز‬ ‫مخلوط‬ ‫های‬ ‫اکسید‬ ‫ترکیبات‬ ‫در‬ ‫حالت‬ ‫این‬ .‫شود‬ ‫نمی‬ ‫مشاهده‬ ‫خالص‬ ‫عناصر‬
‫در‬ ‫مغناطیسی‬ ‫گشتاورهای‬ ‫موازی‬ ‫بندی‬ ‫صف‬ ‫سبب‬ ‫تبادلی‬ ‫برهمکنش‬‫نواحی‬ ‫در‬ ‫پادموازی‬ ‫بندی‬ ‫صف‬ ‫و‬ ‫نواحی‬ ‫برخی‬

12. ‫مغناطش‬ ‫نتیجه‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫باشد‬ ‫می‬ ‫دیگری‬ ‫از‬ ‫بزرگتر‬ ‫جهت‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫آنها‬ ‫مغناطیسی‬ ‫گشتاورهای‬ ‫ی‬ ‫اندازه‬ ‫اما‬ ‫شود؛‬ ‫می‬ ‫دیگر‬
‫(شکل‬ ‫نیست‬ ‫صفر‬ ‫ماده‬ ‫خالص‬10‫مغناطیسی‬ ‫پذیرفتاری‬ .‫باشد‬ ‫می‬ ‫فرومغناطیس‬ ‫از‬ ‫کمتر‬ ‫مواد‬ ‫این‬ ‫اشباع‬ ‫مغناطیس‬ ‫و‬ )
‫مو‬ ‫از‬ ‫دسته‬ ‫این‬‫هستند‬ ‫مغناطیس‬ ‫فری‬ ‫مواد‬ ‫از‬ ‫بارز‬ ‫هایی‬ ‫نمونه‬ ‫ها‬ ‫فریت‬ .‫باشد‬ ‫می‬ ‫مثبت‬ ‫و‬ ‫بزرگ‬ ‫اد‬.
‫شکل‬11-‫فری‬ ‫مواد‬ ‫پذیرفتاری‬[ ‫میدان‬ ‫در‬ ‫مغناطیس‬8].
5-4-‫فرومغناطیس‬ ‫پاد‬
‫تبادلی‬ ‫برهمکنش‬ ‫اگر‬J<0‫مغناطیسی‬ ‫گشتاورهای‬ ‫نزدیکترین‬ ‫که‬ ‫کند‬ ‫می‬ ‫عمل‬ ‫ای‬ ‫گونه‬ ‫به‬ ‫مولکولی‬ ‫میدان‬ ‫باشد؛‬
‫پادمو‬ ‫بصورت‬‫مغناطش‬ ،‫فرومغناطیس‬ ‫پاد‬ ‫مواد‬ ‫در‬ .‫شود‬ ‫تشکیل‬ ‫فرومغناطیس‬ ‫پاد‬ ‫حالت‬ ‫و‬ ‫بگیرند‬ ‫قرار‬ ‫یکدیگر‬ ‫با‬ ‫ازی‬
‫شکل‬ ‫مطابق‬ ‫و‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫حذف‬ ‫خارجی‬ ‫میدان‬ ‫غیاب‬ ‫در‬ ‫شده‬ ‫حاصل‬11‫صفر‬ ‫آنها‬ ‫خالص‬ ‫اسپین‬ ‫انرژی‬ ‫کمینه‬ ‫درحالت‬ ،
[‫باشد‬ ‫می‬7‫و‬9‫زیرش‬ ‫دو‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫توان‬ ‫می‬ ‫را‬ ‫فرومغناطیس‬ ‫پاد‬ ‫بلوری‬ ‫شبکه‬ ‫اغلب‬ .]‫ی‬ ‫فرورفته‬ ‫درهم‬ ‫ی‬ ‫بکه‬A‫و‬B،
‫با‬ ‫متناسب‬ ،‫زیرشبکه‬ ‫هر‬ ‫روی‬ ‫مولکولی‬ ‫میدان‬ ‫و‬ ‫بوده‬ ‫یکدیگر‬ ‫جهت‬ ‫خالف‬ ‫در‬ ‫آنها‬ ‫مغناطیسی‬ ‫گشتاورهای‬ ‫جهت‬ ‫که‬
[‫نمود‬ ‫تصور‬ ‫است؛‬ ‫دیگر‬ ‫های‬ ‫زیرشبکه‬ ‫مغناطش‬10].
‫تا‬ ‫کند‬ ‫می‬ ‫کمک‬ ‫ما‬ ‫به‬ ،‫فرومغناطیس‬ ‫شبکه‬ ‫زیر‬ ‫دو‬ ‫به‬ ‫پادفرومغناطیس‬ ‫شبکه‬ ‫یک‬ ‫اینگونة‬ ‫تقسیم‬‫فر‬ ‫متفاوت‬ ‫با‬‫نمودن‬ ‫ض‬
‫برای‬ ‫را‬ ‫پادفرومغناطیسی‬ ‫محاسبات‬ ‫و‬ ‫نموده‬ ‫تعیین‬ ‫اصلی‬ ‫شبکه‬ ‫برای‬ ‫را‬ ‫مناسب‬ ‫تقارنی‬ ‫گروه‬ ،‫زیرشبکه‬ ‫هر‬ ‫های‬ ‫اتم‬
‫دهیم‬ ‫انجام‬ ‫مذکور‬ ‫شبکه‬.‫نیل‬ ‫دمای‬ ‫از‬ ‫باالتر‬ ‫دماهای‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫باشد‬ ‫می‬ ‫مثبت‬ ‫اما‬ ‫کوچک‬ ‫مواد‬ ‫این‬ ‫مغناطیسی‬ ‫پذیرفتاری‬NT
‫انج‬ ‫گذار‬ ‫پارامغناطیس‬ ‫فاز‬ ‫به‬ ،‫کروم‬ ،‫تناوبی‬ ‫جدول‬ ‫در‬ .‫دهند‬ ‫می‬ ‫ام‬rC‫پاد‬ ‫فاز‬ ‫در‬ ‫اتاق‬ ‫دمای‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫عنصری‬ ‫تنها‬
‫آهن‬ ‫اکسید‬ ،‫منگنز‬ ‫اکسید‬ .‫شود‬ ‫می‬ ‫یافت‬ ‫نیز‬ ،‫واسطه‬ ‫عناصر‬ ‫شامل‬ ‫درترکیباتی‬ ‫فرومغناطیس‬ ‫پاد‬ .‫باشد‬ ‫می‬ ‫فرومغناطیس‬
‫هستند‬ ‫فرومغناطیس‬ ‫پاد‬ ‫مواد‬ ‫از‬ ‫هایی‬ ‫نمونه‬ ‫نیکل‬ ‫اکسید‬ ‫و‬.
‫شکل‬12-‫م‬ ‫مغناطش‬‫پادفرو‬ ‫واد‬‫میدان‬ ‫در‬ ‫مغناطیس‬

13. ‫شکل‬13-‫دما‬ ‫با‬ ‫مغناطیسی‬ ‫پذیرفتاری‬ ‫معکوس‬ ‫تغییرات‬
‫مراجــــع‬ ‫و‬ ‫منابـــع‬
1.J. Tejada*, J.M. Hernández, E. del Barco and X.X. Zhang, “Quantum tunneling of the
magnetic moment”, CONTRIBUTIONS to SCIENCE, 1 (1): 25-38 (1999)
2.Peter Mohn, “Magnetism in solid state”, Springer series in solid state science, 1956.
3.J. StÖhr, H. C. Siegmann,“Magnetismfrom Fundamentalsto Nanoscale Dynamics”,
Springer Series in solid-state sciences, 2000.
4.Mathias Getzlaff ; “Fundamentals of Magnetism”; springer, 2008.
5.‫واحد‬ ،‫دانشگاهی‬ ‫جهاد‬ ،‫تهران‬ ،‫آریایی‬ ‫جمیل‬ ،‫مطلوب‬ ‫محمدرضا‬ ‫ترجمه‬ ،‫کوانتومی‬ ‫فیزیک‬ ،‫استیون‬ ،‫گاسیروویچ‬
‫بهار‬ ،‫انتشارات‬ ‫فرهنگی‬ ‫مرکز‬ ،‫معلم‬ ‫تربیت‬1379.
6.‫علی‬¬‫دانشگاه‬ ‫انتشارات‬ ،‫اراک‬ ‫دانشگاه‬ ،‫اراک‬ ،‫نبیونی‬ ‫غالمرضا‬ ‫ترجمه‬ ،‫جامد‬ ‫حالت‬ ‫فیزیک‬ ،‫عمر‬‫پاییز‬ ،‫اراک‬
1380
7.S.O. Pillai; “Solid State Physics”; New Age International limited,2003.
8.R. Butler, Paleomagnetism: “Magnetic Domains to Geologic Terranes A992”, Blackwell,
Oxford.”
9.Giuseppe Grosso; “solid state physics”, Academic press, 2003.
10.Stephen Blundell, “Magnetism in Condensed Matter”, Oxford University Press, 2001