RKKY өзара әрекеттесуі: Ядролық спин мен электрондардың байланысы
RKKY interaction
RKKY өзара әрекеттесуі – ядролық магниттік моменттердің немесе электрондардың спиндерінің байланысын сипаттайтын физикалық теория. Физика, спин, магниттік резонанс.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Спин шынының магниттелу физикалық теориясында Рудерман-Киттел-Касуя-Йосида (RKKY) өзара әрекеттесуі, кондукциялық электрондар арқылы ядролық магниттік моменттердің немесе локалдаған ішкі d немесе f қабықшаларындағы электрондық спиндердің байланысын модельдейді. Бұл модельді алғаш ұсынған және дамытқан физиктер – Малвин Рудерман, Чарльз Киттел, Тадао Касуя және Кеи Йосида есімдерімен аталады. Калифорния университетінің (Беркли) Малвин Рудерман мен Чарльз Киттель алғаш рет табиғи металл күмісіндегі ерекше кең ядролық спиндік резонанс сызықтарын түсіндіру үшін бұл модельді ұсынды. Теория – жанама алмасу байланысы: гиперфиналық өзара әрекеттесу бір атомның ядролық спинін, басқа ядроның спинімен байланысқан өткізгіш электронға қосады. (Гиперфиналық өзара әрекеттесудің рөлі маңызды емес, оны алмасу өзара әрекеттесуімен толығымен алмастыруға болады.) Ең қарапайым жағдайда Блох толқындық функцияларының негізі қолданылады, сондықтан ол тек кристаллдық жүйелерге ғана қатысты; нәтижедегі корреляциялық энергия, бұрылыс теориясымен есептелгенде, келесідей болады: мұнда H – гамильтониан, Rij – i және j ядролары арасындағы қашықтық, 'I'i – i атомының ядролық спині, Δkmkm – гиперфиналық өзара әрекеттесудің күшін көрсететін матрицалық элемент, m* – кристалдағы электрондардың тиімді массасы, ал km – Ферми импульсі. Ж.Х. Ван Влек теорияның кейбір нюанстарын, әсіресе бірінші және екінші реттік бұрылыс үлестері арасындағы байланысты нақтылады.
In the physical theory of spin glass magnetization, the Ruderman–Kittel–Kasuya–Yosida (RKKY) interaction models the coupling of nuclear magnetic moments or localized inner d or f shell electron spins through conduction electrons. It is named after Malvin Ruderman, Charles Kittel, Tadao Kasuya, and Kei Yosida, the physicists who first proposed and developed the model. Malvin Ruderman and Charles Kittel of the University of California, Berkeley first proposed the model to explain unusually broad nuclear spin resonance lines in natural metallic silver. The theory is an indirect exchange coupling: the hyperfine interaction couples the nuclear spin of one atom to a conduction electron also coupled to the spin of a different nucleus. (The role of the hyperfine interaction is not important, and can be replaced equally well with the exchange interaction.) The simplest treatment assumes a Bloch wavefunction basis and therefore only applies to crystalline systems; the resulting correlation energy, computed with perturbation theory, takes the following form: where H represents the Hamiltonian, Rij is the distance between the nuclei i and j, 'I'i is the nuclear spin of atom i, Δkmkm is a matrix element that represents the strength of the hyperfine interaction, m^(*) is the effective mass of the electrons in the crystal, and km is the Fermi momentum. J. H. Van Vleck clarified some subtleties of the theory, particularly the relationship between the first and second order perturbative contributions.