Antiferomagnetismul

Cunoscuta teorie Heisenberg a feromagnetismului în metalele de tranziție 3d, fier, cobalt și nichel, se bazează pe ipoteza unei integrale de schimb pozitive între ioni vecini, deoarece feromagnetismul nu este posibil în cazurile în care această integrală este negativă (`antiferomagnetică`). Ideea că restul membrilor neferomagnetici ai seriei 3d (Sc, Ti, V, Cr, Mn) au, prin urmare, integrale de schimb negative a condus la un studiu teoretic al proprietăților sistemelor antiferomagnetice. Néel a fost primul care a demonstrat că un astfel de sistem are o temperatură critică, Tc, sub care momentele atomice sunt dispuse alternativ paralel și antiparalel. Peste Tc, momentele sunt dezordonate, ca într-un feromagnetic care depășește temperatura Curie. Teoria a fost extinsă ulterior de Van Vleck și atunci a devenit evident că modelul antiferomagnetic se potrivea foarte bine unui număr de compuși simpli ai metalelor de tranziție (de exemplu, CrSb, MnO, MnF2). Aceste evoluții timpurii, care au avut loc până în primii ani ai războiului, sunt descrise în § § 1 și 2. O atenție deosebită este acordată teoriei lui Van Vleck, deoarece aceasta constituie un punct de plecare pentru multe dintre lucrările ulterioare. În § 3 sunt trecute în revistă studiile experimentale ulterioare asupra compușilor antiferomagnetici, acordându-se o atenție deosebită rezultatelor obținute prin metodele de difracție neutronică. Măsurătorile anizotropiei magnetice și ale ușoarelor distorsiuni care apar în multe rețele antiferomagnetice în momentul ordonării sunt, de asemenea, descrise în detaliu, iar semnificația teoretică a observațiilor este discutată incidental. Încercările teoretice de îmbunătățire a teoriei Van Vleck, atât prin extinderea modelului, cât și prin utilizarea unor statistici mai precise, sunt analizate în § 4. Această secțiune include, de asemenea, o discuție despre mecanismul de supra-schimbare, care explică observația că cele mai puternice interacțiuni în, să zicem, MnO sunt între următorii ioni de Mn vecini și nu între vecinii cei mai apropiați, așa cum s-ar putea aștepta. Secțiunea finală (§ 5) conține o scurtă trecere în revistă a situației actuale a metalelor de tranziție neferomagnetice propriu-zise; se arată cum studiile recente de difracție neutronică realizate de Shull și Wilkinson favorizează o descriere colectivă a electronilor, mai degrabă decât tipul de descriere care are succes în cazul compușilor antiferomagnetici. Slater a indicat recent modul de extindere a teoriei actuale a electronilor colectivi, astfel încât aceasta să poată da o ordine antiferomagnetică. Raportul se încheie cu un tabel care enumeră lucrările experimentale privind antiferomagnetismul în funcție de compuși și de proprietățile studiate. Acest lucru ar trebui să fie util, deoarece este adesea dificil de urmărit lucrările experimentale asupra unui anumit compus de interes.

.