Введение
Исследование магнитных свойств вещества сводится к установлению, аналитической (или полуэмпирической) зависимости между векторами индукции и напряженности магнитного поля при заданных внешних условиях (температура, механические напряжения, электромагнитное излучение). В общем случае зависимость нелинейная и определяется молекулярным механизмом взаимодействия внешнего (намагничивающего) магнитного поля с магнитным веществом (магнетиком) заданной структуры [6, с.535].
Для физики конденсированного состояния представляет интерес исследование широкого спектра магнитных эффектов в различных кристаллических структурах [4, с. 53], проявляющих, в зависимости от типа и геометрии кристаллической решетки, температуры кристалла T, амплитуды и частоты внешнего магнитного поля, свойства парамагнетиков, диамагнетиков (диэлектрики, проводники), ферромагнетиков и антиферромагнетиков [2, с. 136].
В ряде металлов в области низких температур в магнитном поле проявляется электронный диамагнетизм, связанный с квантованием орбит свободных электронов в однородном стационарном магнитном поле [6, с.521]. При этом, в области слабых полей, стационарные уровни энергии электронов образуют дискретный спектр аналогичный спектру энергий линейного гармонического осциллятора (уровни Ландау) [5, с.369].
Ферромагнетики имеют магнитную доменную структуру и процессы её изменения характеризуются, вблизи точки фазового перехода второго рода, свойством спонтанной намагниченности и нелинейной зависимостью [6, с. 264]. Поэтому изучение зависимости (петли гистерезиса) дает важную информацию о доменной структуре, подвижности доменных стенок и т. д.
1 Спектры комплексной магнитной проницаемости
Исследование кинетических явлений при поляризации кристалла в магнитном поле, в случае распределения магнитных атомов по уровням энергии непрерывного спектра (классическая статистика) [5, с.521], должно строиться на решении квазиклассического кинетического уравнения Больцмана [7, с.53] совместно с системой уравнений Максвелла [6, с.324] для магнитного поля при заданных граничных условиях. В случае распределении магнитных атомов по уровням энергии дискетного спектра, в отсутствии вырождения, работает квантовая статистика Больцмана [5, с.527], а кинетика магнитных процессов описывается квантовым кинетическим уравнением Лиувилля [7, с.24], позволяющим рассчитать статистический оператор магнитной подсистемы в зависимости от структуры ее Гамильтониана, возмущенного внешним магнитным полем. С этой точки зрения магнитные свойства различных кристаллов могут быть исследованы на основе единой кинетической теории [4, с.174], описывающей на молекулярном уровне механизм релаксационных процессов связанных с ориентацией магнитных атомов в магнитном поле (парамагнетизм) и возбуждением индуцированных магнитных моментов (диамагнетизм) [3, с.73].
В случае вырождения магнитной подсистемы по спину работает квантовая статистика Ферми – Дирака (для фермионов) и статистика Бозе – Эйнщтейна (для бозонов) [5, с.38].
Список литературы
- Анненков Ю.М., Калытка В.А.. Коровкин М.М. Квантовые эффекты при миграционной поляризации в нанометровых слоях протонных полупроводников и диэлектриков при сверхнизких температурах // Изв. Вузов. Физика. – 2015 г. –Том 58, № 1. С. 31 – 37.
Власов А. А. Макроскопическая электродинамика, M., 1955.
Калытка В.А. Квантовые свойства спектров диэлектрических потерь в слоистых кристаллах при сверхнизких температурах. «Учебный эксперимент в образовании». Научно – методический журнал. Учредители журнала: Мордовский государственный педагогический институт им. Е.М. Евсевьева; Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова. № 4(68) (октябрь — декабрь), 2013 г. С. –72– 84.
Калытка В.А., Коровкин М.В. Протонная проводимость. Монография: ISBN-13: 978-3-659-68923-9; ISBN-10: 3659689238; EBAN: 9783659689239; 180 с. Germany. Издательский Дом: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2015. https://www.lap-publishing.com.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика.-М.: Наука, 1989.- Т.9.
- Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Электродинамика сплошных сред, 2 изд., М., 1982.
- Лифшиц Е.М., Питаевский Л.П. Физическая кинетика. – М.: Наука, 1979.[schema type=»book» name=»ИССЛЕДОВАНИЕ ДИАГРАММ КОУЛА – КОУЛА МАГНИТНЫХ ДИЭЛЕКТРИКОВ » description=» Методами электродинамики сплошных сред в квазиклассическом приближении (кинетическая теория Больцмана) исследуются частотно – температурные спектры комплексной магнитной проницаемости (СКМП) и тангенс угла магнитных потерь твердых диэлектриков в области высоких температур (100 – 450 К). Вычислены магнитные диаграммы Коула –Коула.» author=»Калытка Валерий Александрович» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-02-06″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_29.08.15_08(17)» ebook=»yes» ]