3.4. Ferromagnetismo y
Antiferromagnetismo. Teoría de Weiss de
campo medio: Predicciones y Problemas.
• Orden magnético. Magnetización espontanea. Temperatura
de transición Tc
• Teoría de Weiss para el ferromagnetismo
• Teoría de Neel para el antiferromagnetismo
• Problemas de las Teorías de campo medio a T 0 y T Tc
Tipos de orden magnético (I)
Ferromagnético
Antiferromagnético
Ferrimagnético
Orden magnético: Temperatura crítica (Tc)
Susceptibilidad magnetica
TN y para Antiferromagnetos
Problemas Ta de Weiss (I): Variación cerca de Tc
Problemas Ta de Weiss (I): Exponentes críticos
Solución: tratamiento apropiado (resolución exacta, grupo de
renormalización) de los hamiltonianos de spin (sección 3.5)
Problemas de la Ta de Weiss (II): M(T0)
M = M(0) –M(T)
Ta Weiss: decaimiento exponencial
Experimento
M
32
AT
M (0)
T = 0.1 Tc
M
M (0)
4 x 10-9 (Ta de Weiss)
2 x 10-3 (Experimento)
Solución: Excitaciones colectivas
(Ondas de spin o magnones, sección 3.6)
3.5. Hamiltonianos de spin. Mecanismos
microscópicos responsables del
acoplamiento spin-spin
• Hamiltonianos de spin: Heisenberg, XY, Ising
• Interpretación microscópica del campo molecular de Weiss.
Relación entre J y
• Mecanismos de acoplamiento spin-spin:
Intercambio (Canje) directo.
Intercambio indirecto en sólidos iónicos: Supercanje.
Intercambio indirecto en metales: Interacción RKKY.
• Efecto Kondo: Apantallamiento de impurezas magnéticas
por los e- de conducción para formar un estado singlete.
Problemas Ta de Weiss: Exponentes críticos
Exponentes críticos vs Experimentos
The spontaneous magnetization in a ferromagnet. At low temperatures this
can be fitted using the spin-wave model and follows the Bloch T3/2 law. Near
the critical temperature, the magnetization is proportional to (Tc - T) where ,
is a critical exponent. Neither behaviour fits the real data across the whole
temperature range.
The data are for an organic ferromagnet which has Tc = 0.67 K
for which 0.36, appropriate for the three-dimensional Heisenberg model.
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