Магнон


Магнон

Магно́н — квазичастица, соответствующая элементарному возбуждению системы взаимодействующих спинов. В кристаллах с несколькими магнитными подрешётками (например, антиферромагнетиках) могут существовать несколько сортов магнонов, имеющих различные энергетические спектры. Магноны подчиняются статистике Бозе — Эйнштейна. Магноны взаимодействуют друг с другом и с другими квазичастицами. Существование магнонов подтверждается экспериментами по рассеянию нейтронов, электронов и света, сопровождающемуся рождением или уничтожением магнона.

Содержание

Краткая история

  • Концепция магнона была введена в 1930 г. Феликсом Блохом (англ. Felix Bloch) для количественного объяснения феномена уменьшения спонтанной намагниченности в ферромагнетиках. При температуре абсолютного нуля ферромагнетик достигает состояния наименьшей энергии, в котором атомные спины (а также и магнитные моменты) выстраиваются в одном направлении. По мере повышения температуры спины начинают отклоняться от общего направления, тем самым увеличивая внутреннюю энергию и уменьшая полную намагниченность. Если представить идеально намагниченный ферромагнетик как вакуумное состояние, то состояние при низких температурах, в котором идеальный порядок нарушен небольшим количеством перевёрнутых спинов, можно представить как газ из квазичастиц — магнонов. Каждый магнон уменьшает количество правильно выстроенных спинов на \hbar и полный магнитный момент вдоль оси квантования — на g \hbar, где g — это гиромагнитное отношение.
  • Квантовая теория спиновых волн (магнонов) была разработана Тэдом Хольстеном, Генри Примаковым (1940) и Фрименом Дайсоном (1956). Используя модель вторичного квантования, они показали, что магноны ведут себя как слабо взаимодействующие квазичастицы, подчиняющиеся законам Бозе — Эйнштейна.
  • Непосредственное доказательство существования магнонов было найдено в 1957 Бертрамом Брокхаузом, который продемонстрировал неупругое рассеивание нейтронов на магнонах в ферритах. Существование магнонов было продемонстрировано в ферромагнетиках, ферримагнетиках и антиферромагнетиках.
  • Эксперименты с антиферромагнетиками в сильных магнитных полях продемонстрировали, что магноны действительно подчиняются статистике Бозе — Эйнштейна: в нескольких таких материалах наблюдалась конденсации Бозе — Эйнштейна магнонов. См., например, статью Никуни и соавторов.

Литература

  • C. Kittel, Introduction to Solid State Physics, 7th edition (Wiley, 1995). ISBN 0-471-11181-3.
  • F. Bloch, Z. Physik 61, 206 (1930).
  • T. Holstein and H. Primakoff, Phys. Rev. 58, 1098 (1940). online
  • F. J. Dyson, Phys. Rev. 102, 1217 (1956). online
  • B. N. Brockhouse, Phys. Rev. 106, 859 (1957). online
  • J. Van Kranendonk and J. H. Van Vleck, Rev. Mod. Phys. 30, 1 (1958). online
  • T. Nikuni, M. Oshikawa, A. Oosawa, and H. Tanaka, Phys. Rev. Lett. 84, 5868 (1999). online
  • P. Schewe and B. Stein, Physics News Update 746, 2 (2005). online

Источники

  • Большая советская энциклопедия.

См. также



Wikimedia Foundation. 2010.

Синонимы:

Смотреть что такое "Магнон" в других словарях:

  • МАГНОН — квазичастица, соответствующая волне поворотов спинов в магнитоупорядоченных средах (см. СПИНОВЫЕ ВОЛНЫ). М. проявляют себя в тепловых, высокочастотных и др. свойствах в ва. При темп ре T=0К в среде нет М., с ростом темп ры число М. растёт (в… …   Физическая энциклопедия

  • магнон — квазичастица, волна Словарь русских синонимов. магнон сущ., кол во синонимов: 2 • волна (35) • …   Словарь синонимов

  • МАГНОН — квазичастица, квантовый аналог спиновой волны в магнитоупорядоченных средах. Магноны в значительной степени определяют термодинамические, кинетические, оптические и др. свойства ферро и антиферромагнетиков …   Большой Энциклопедический словарь

  • магнон — магнон; спиновая волна Квазичастица, описывающая коллективные колебания магнитных атомов в магнитоупорядоченных средах, металлах, ферми жидкостях …   Политехнический терминологический толковый словарь

  • магнон — Термин магнон Термин на английском magnon Синонимы Аббревиатуры Связанные термины ферромагнетизм, ферромагнетик, фонон Определение квазичастица, соответствующая кванту спиновых волн в магнитоупорядоченных средах Описание Магнон по отношению к… …   Энциклопедический словарь нанотехнологий

  • магнон — квазичастица, квантовый аналог спиновой волны в магнитоупорядоченных средах. магнон в значительной степени определяют термодинамические, кинетические, оптические и другие свойства ферро и антиферромагнетиков. * * * МАГНОН МАГНОН, квазичастица,… …   Энциклопедический словарь

  • магнон — magnonas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. magnon vok. Magnon, n rus. магнон, m pranc. magnon, m …   Fizikos terminų žodynas

  • Магнон —         квазичастица (См. Квазичастицы), соответствующая элементарному возбуждению системы взаимодействующих Спинов (см. Спиновые волны). В кристаллах с несколькими магнитными подрешётками (например, антиферромагнетиках) могут существовать… …   Большая советская энциклопедия

  • МАГНОН — квазичастица, квантовый аналог спиновой волны в магнитоупорядоченных средах. М. в значит. степени определяют термодинамич., кинетич., оптич. и др. свойства феррои антиферромагнетиков …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • магнон — квазичастица, элементарное возбуждение системы магнитных моментов атомов (ионов) ферро или антиферромагнетиков, влияющее на магнитные, тепловые, оптические и другие свойства вещества. Новый словарь иностранных слов. by EdwART, , 2009 …   Словарь иностранных слов русского языка

Книги

  • Спиновые волны, А.И. Ахиезер. В качестве вводного описания подробно излагается обмен- ная модель ферромагнетика и антиферромагпетика. Развита феноменологическая (макроскопическая) теория спиновых волн. Рассмотрено… Подробнее  Купить за 2220 грн (только Украина)
  • Спиновые волны, А.И. Ахиезер. Эта книга будет изготовлена в соответствии с Вашим заказом по технологии Print-on-Demand. В качестве вводного описания подробно излагается обмен- ная модель ферромагнетика и… Подробнее  Купить за 1770 руб


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.