1、固体物理学固体物理学周 健2011.5.212011-2012学年第二学期第七章 固体磁性7.9 反铁磁性一、实验事实1. 磁化率与温度的关系2. 反铁磁序二、反铁磁性的奈耳理论1. 双子格模型1. 高温奈耳定律1. 奈耳点1. 奈耳温度以下的磁化率3. 超交换作用(superexchange)Goodenough-kanamori ruled3 d3 AFM (Mn4+ - Mn4+, Cr3+ - Cr3+)d8 d8 AFM (Ni2+ - Ni2+) d5 d5 AFM (Mn2+ - Mn2+, Fe3+ - Fe3+)d6 d6 AFM (Fe2+ - Fe2+)d7 d7 AFM
2、 (Co2+ - Co2+)LaFeO3 LaCrO3反铁磁Hyperfine Interactions 1, 265 (1975)Hyperfine Interactions 1, 265 (1975)d8 d3 FM (Ni2+ - V2+ , Ni2+ - Mn4+)d5 d3 FM (Fe3+ - Cr3+)（162180）La2NiMnO6 La2FeCrO6 铁磁四、双交换作用（铁磁） 以氧原子作为中间媒介，两个不同价态的过渡族离子间的交换相互作用。例如La0.5Sr0.5MnO3中Mn离子有二个价态Mn3+和Mn4+。此时与超交换作用不同，氧原子的一个p电子进入Mn4+中，该Mn4+离子变为Mn3+,而氧原子另外一边的Mn3+离子中的一个电子交换到氧原子的p电子轨道，这样Mn3+离子变为Mn4+。由于Mn4+离子中的电子是未半满(n5),跳入到Mn4+的电子自旋与Mn4+离子的电子自旋平行耦合。而从Mn3+(电子填充也是未半满)离子跳入氧原子p轨道电子自旋与跳到Mn4+离子的电子自旋方向必然是相同的。变价、铁磁、金属3种典型的反铁磁结构
