Interacțiunea RKKI-schimb

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 3 octombrie 2020; verificarea necesită 1 editare .

Interacțiunea de schimb RKKY ( interacțiunea Ruderman - Kittel - Kasuya - Yosida ) este o interacțiune de schimb indirect între ionii magnetici , realizată prin electroni de conducere itineranți .

Această interacțiune de schimb are loc în metale și semiconductori , unde electronii colectivizați acționează ca mediatori ai interacțiunii de schimb a ionilor cu spini direcționați opus localizați , umpluți parțial cu învelișuri d și f. Electronii de conducere interacționează cu câmpul magnetic efectiv al nodului i - al rețelei cristaline și capătă o anumită polarizare de spin. La trecerea prin următorul situs al rețelei, relaxarea momentelor magnetice ale electronului și ale locului va provoca schimbări reciproce atât în polarizarea spinului, cât și în spin-ul site-ului rețelei.

Poate fi descris folosind ideea că electronii de conducție se mișcă într-un câmp eficient creat de momentul magnetic localizat al unui loc.

Energia de interacțiune dintre spinii S la nodurile i -lea și j -lea ale subrețelei magnetice este scrisă ca

E_{{ij))={\frac {J^{2}}{\mu _{0}(g\mu _{B})^{2}}}{\mathbf S}_{i}{\ mathbf S}_{j}\chi _{{ij}}

unde J este constanta de schimb, g este factorul Lande , este magnetonul Bohr , este constanta magnetică și este susceptibilitatea magnetică generalizată . Pentru electronii liberi, aceștia din urmă pot fi reprezentați ca $\mu _{B}$ $\mu_{0}$ $\chi _{{ij}}$

\chi _{{ij}}={\frac {(x\cos x-\sin x)}{x^{4}}}

cu condiția ca . Aici , este vectorul de undă la nivelul Fermi și este distanța. Prin urmare, energia de interacțiune are un caracter alternant oscilant în funcție de distanța dintre ionii care interacționează. Alternarea semnelor energiei de interacțiune duce la faptul că, în funcție de distanța dintre ioni, materialul va prezenta proprietăți feromagnetice dacă energia este minimizată prin co-direcția spinilor, sau antiferomagnetic în cazul opus. Acest lucru este aplicat în supapele de spin bazate pe magnetoresistență gigant și tunel . $x=2{\mathbf k}_{F}{\mathbf R}_{{ij}}\gg 1$ $ce faci}$ $R_{ij}$

Literatură

Stöhr, J. și Siegmann, HC Magnetism: From Fundamentals to Nanoscale Dynamics. - Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2006. - P. 290-293. — 821p. — ISBN 978-3540302827 .
de Lacheisserie E., Gignoux D., Schlenker M. Magnetism: Fundamentals. - Springer, 2005. - Vol. 1. - P. 315-317. — 507p. - (magnetism). — ISBN 9780387229676 .