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15. Magnetische Eigenschaften der Festkörper. Magnetit [ mineralienatlas.de ]. Quasigebundene und quasifreie Elektronen Magnetische Momente der Atome: Bahnmagnetismus Spin. Ursachen des Magnetismus. [W. Brewer]. [W. Brewer]. [W. Brewer]. [W. Brewer]. [W. Brewer]. [W. Brewer].

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15 magnetische eigenschaften der festk rper
15. Magnetische Eigenschaften der Festkörper

Magnetit [ mineralienatlas.de ]

Prof. Dr. Paul Seidel VL Festkörper MaWi WS 2013/14


Ursachen des magnetismus

Quasigebundene und quasifreie Elektronen

Magnetische Momente der Atome:

Bahnmagnetismus

Spin

Ursachen des Magnetismus

Prof. Dr. Paul Seidel VL Festkörper MaWi WS 2013/14


[W. Brewer]

Prof. Dr. Paul Seidel VL Festkörper MaWi WS 2013/14


[W. Brewer]

Prof. Dr. Paul Seidel VL Festkörper MaWi WS 2013/14


[W. Brewer]

Prof. Dr. Paul Seidel VL Festkörper MaWi WS 2013/14


[W. Brewer]

Prof. Dr. Paul Seidel VL Festkörper MaWi WS 2013/14


[W. Brewer]

Prof. Dr. Paul Seidel VL Festkörper MaWi WS 2013/14


[W. Brewer]

Prof. Dr. Paul Seidel VL Festkörper MaWi WS 2013/14


15 2 para und diamagnetismus
15.2. Para- und Diamagnetismus

  • Permeabilität

  • Suszeptibilität

  • Temperaturabhängigkeit (Curietemperatur)

  • Idealer Diamagnetismus bei Supraleitern

Prof. Dr. Paul Seidel VL Festkörper MaWi WS 2013/14


[W. Brewer]

Prof. Dr. Paul Seidel VL Festkörper MaWi WS 2013/14


Langevinscher paramagnetismus
Langevinscher Paramagnetismus

  • Der Gesamtdrehimpuls eines Atomes im Grundzustand lässt sich theoretisch über die sogenannten Hundschen Regeln bestimmen. Wichtigste Essenz daraus ist, dass sich der Gesamtdrehimpuls

  • 1. einer abgeschlossenen Schale und

  • 2. einer bis auf ein Elektron halb gefüllten Schale

    immer zu Null addiert. In allen anderen Fällen besitzt das Atom also ein magnetisches Moment.

  • Die Temperaturabhängigkeit dieses Beitrags wird durch das Curiesche Gesetz beschrieben:

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Paul langevin 1872 1946
Paul Langevin(1872 -1946)

  • ESPCI Paris

  • Neutronenmoderator

  • Langevin-Gl. der Statistik

  • Langevin-Funktion

  • Piezoelektrizität für Sonar

[ Wikipedia ]

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Magnetisierung langevin funktion
Magnetisierung ~ Langevin-Funktion

  • m - Magnetisches Moment eines Teilchens

  • B - Betrag des angelegten äußeren Magnetfeldes

  • Magnetisierung M eines Paramagneten M = NmL(ξ)

  • N steht dabei für die Stoffmenge und m für das magnetische Moment der einzelnen Spins des Paramagneten.

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Pierre curie 1859 1906
Pierre Curie(1859-1906)

  • Paris

  • Piezoelektrizität

  • 1896 Curie-Gesetz

  • 1907 Curie-Weiss-Gesetz

  • Curie-Konstante

  • Curie-Temperatur

  • 1903 Nobelpreis (Ra, Po)

[ Wikipedia ]

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Pierre ernest weiss 1865 1940
Pierre-Ernest Weiss(1865 – 1940)

  • Zürich

  • Lyon, Rennes

  • 1907 Molekularfeld-

    Näherung

  • Curie-Weiss-Gesetz

  • Weiss‘sche Bezirke

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Pauli paramagnetismus
Pauli-Paramagnetismus

[ Bergmann/Schäfer ]

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Wolfgang pauli 1900 1958
Wolfgang Pauli(1900-1958)

  • Studium in München

    bei A. Sommerfeld;

    Assistent bei M.Born

  • Pauli-Prinzip 1925

  • Prof. in Hamburg, ETH,

  • Ab 1935 USA (Princeton)

  • Ph-Nobelpreis 1945

[ nobelprize.org ]

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Pauli paramagnetismus1
Pauli-Paramagnetismus

[ Hunklinger ]

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John h van vleck 1899 1980
John H. van Vleck(1899-1980)

  • US-amerik. Physiker

  • 1977 Nobelpreis zusammen mit Nevill F. Mott und Philip W. Anderson "für die grundlegenden theoretischen Leistungen zur Elektronenstruktur in magnetischen und ungeordneten Systemen"

[nobelprize.org ]

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[W. Brewer]

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Diamagnetische levitation
Diamagnetische Levitation

[http://www.hfml.science.ru.nl/levitation-movies.html ]

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Diamagnetische levitation1
Diamagnetische Levitation

[http://www.hfml.science.ru.nl/levitation-movies.html ]

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[ G. Hilscher ]

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15 3 ferro antiferro und ferrimagnetismus
15.3 Ferro-, Antiferro- und Ferrimagnetismus

  • Barkhauseneffekt

  • Hysterese

  • Remanenz

  • Koerzitivfeldstärke

  • Ferrimagnetika

  • Austauschenergie

  • Néel-Temperatur

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Heinrich barkhausen 1881 1956
Heinrich Barkhausen(1881-1956)

  • Promo in Göttingen zu elektrischen Schwingungen

  • Industrie (Siemens)

  • 1910 Habil. TH Berlin

  • ab 1911 TH Dresden

  • B.- Rauschen

  • B.- Effekt

  • Elektronenröhren

[ wikipedia ]

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Barkhausen versuch
Barkhausen-Versuch

[ R. Schäfer ]

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Barkhausen versuch s ttigung keine spr nge
Barkhausen-Versuch: Sättigung – keine Sprünge

[ R. Schäfer ]

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Austauschenergie
Austauschenergie

[ H. Zabel ]

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Austauschenergie1
Austauschenergie

[ Bergmann/

Schäfer ]

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Ising modell
Ising-Modell

[ H. Zabel ]

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[W. Brewer]

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[ H. Zabel ]

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Ferromagnetismus:

M

MS

MR

HC

HC

H

χ

Magnetisierungskurve M = f(H)

blau – Verlauf der Neukurve

MS - Sättigungsmagnetisierung

MR Remanenz

HC - Koerzitivfeldstärke

T

TC

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H

Magnetisierungskurve für Co

M [Vsm-2]

hexagonale Achse

0.12

0.08

Basisebene

H

0.04

80

60

20

40

H [kAm-1]

Magnetisierungsverhalten von Ferromagnetika:

Kristallanisotropie:

Drehung der Magnetisierungs-richtung

M

irreversible Wandverschie-bungen

H

reversible Wandverschie-bungen

H

Festkörper

(M=0, H=0)

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S

N

N

N

Magnetische Domänenstrukturen:

b)

a)

Entstehung ferromagnetischer Bereiche (a) ohne (b) mit Abschlußbereichen

Bloch - Wand

Néel - Wand

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[ R. Gross ]

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[W. Brewer]

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[W. Brewer]

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Louis n el 1904 2000
Louis Néel( 1904 – 2000 )

  • Franz. Physiker

  • 1970 Nobelpreis (Antiferromagnetismus u. Ferromagnetismus)

  • Néel-Temperatur

  • Néel-Wand

[ nobelprize.org ]

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[ R. Gross ]

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[ H. Zabel ]

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[ R. Gross ]

Prof. Dr. Paul Seidel VL Festkörper MaWi WS 2013/14


[ H. Zabel ]

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