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Enthalpus-Laplacus
Anmeldungsdatum: 02.12.2004
Beiträge: 271
Wohnort: Bavaria
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 Enthalpus-Laplacus Verfasst am: 15. Dez 2004 17:18 Titel: Raumgitterstruktur und Magnetismus von Fe |
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Hallo Zusammen,
hier wieder eine höchst interessante Frage, die mich etwas beschäftigt.
Es geht um die Magnetischen Eigenschaften von Eisen.
Eisen kommt ja, je nach Temperatur in den gleich folgenden Formen vor. Den Raumgittertyp sowie die ungefähre mindest Temperatur für die existenz des Gitters in °C habe ich in Klammern hiner den jeweiligen Typ dazugeschriebe.
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Das   über der Curie Temperatur liegen ist mir schon bekannt.
Mich würde jetzt interessieren inwiefern die Magnetischen Eigenschaften von der Raumgitterstruktur abhängen.
Hab dazu nichts verwertbares gefunden.
Edit:
Also an und für sich ist das ja eigentlich so ne Art Pfandfrage. Denn die Beiden letzten Eisenmodifikationen kommen ja nur bei Temperaturen oberhalb der Curie-Temperatur vor. Das heißt sie haben ihre magnetischen Eigenschaften Verloren.
Die Frage ist also eigentlich:
Kann man unter Vernachlässigung der Temperaturabhängigkeit der Gittertypen einen Zusammenhang zwischen Raumgitter und Magnetismus herstellen?
MfG
Enthalpus
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MfG
Enthalpus
Zuletzt bearbeitet von Enthalpus-Laplacus am 15. Dez 2004 23:27, insgesamt 2-mal bearbeitet |
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Bruce
Anmeldungsdatum: 20.07.2004
Beiträge: 537
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| Bruce Verfasst am: 15. Dez 2004 22:49 Titel: |
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In der Tat, eine Interessante Frage die schon zahlreiche hervorragende
Physiker beschäftigt hat und auch noch beschäftigt.
Na ja, rechnen kann man mitlerweile vieles.
Allerdings muß man einen beachtlichen Aufwand betreiben, um insbesondere für Eisen
die magnetische Ordnung in Abhängigkeit von der Gitterstruktur zu berechnen. Für
ein vorgegebenes Kristallgitter, auf dessen Plätzen Eisenatome sitzen, kann man durch
quantenmechanische Rechnungen (Stichworte: Dichtefunktionaltheorie, Kohn Sham Gleichungen,
Lokale-Dichte-Näherung, Generalized-Gradient-Approximation) die Ortsabhängigkeit
der energetisch günstigsten Spinpolaristion der Valenzelektronen berechnen und aus
diesen Ergebnissen auf die im Experiment gefundenen magnetischen Phasen schließen.
So richtig ab-initio sind diese Rechnungen aber auch nicht. Ganz ohne Alchemie geht
es auch heute noch nicht. Rechenmethoden, die für Eisen experimentelle Ergebnisse
reproduzieren müssen dies keineswegs auch für jedes andere magnetische System tun.
Fazit: Die präzise quantitative Beschreibung des itineranten Magnetismus (Bandmagnetismus)
ist nach wie vor ein schwieriges Problem der theoretischen Festkörperphysik.
Gruß von Bruce |
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Enthalpus-Laplacus
Anmeldungsdatum: 02.12.2004
Beiträge: 271
Wohnort: Bavaria
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| Enthalpus-Laplacus Verfasst am: 16. Dez 2004 16:31 Titel: |
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| Bruce hat Folgendes geschrieben: | | ...energetisch günstigsten Spinpolaristion der Valenzelektronen berechnen... |
Die ist doch aber auch wieder statistisch verteilt.
Da kann ich ja ebenso gleich das jeweilige Raumgitter nehmen, den Atomen dort mit hilfe eines Würfels den Spin zuweisen und im klassisch Elektrodynmischen Sinne das resultierende Magnetfeld aus der überlagerung der Atomaren-magnetischen Momente berechnen.
Dann nehme ich die Elementarzelle für die ich nun das Feld berechnet habe und Summiere (=Integriere) das ganze bis zu den Grenzen des als Isotrop und homogen genäherten Fe-Körpers überlagere die Felder und voala, Fertig ist das gesamte magnetische Feld.
Und irgendwie, fällt mir gerade so auf, entspricht das ja auch der Realtität. Nämlich aufgrund der Weißschen Bezirke, die ja total wirr ausgerichtet sind und nur bei gleicher Ausrichtung ein homogenes, gemeinsames Magnetfeld bilden.
Und mein kriterium der isotropie nehme ich nu zurück und fordere anisotropie.
Dazu brauche ich doch keine QM?!
MfG
Enthalpus
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MfG
Enthalpus |
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Bruce
Anmeldungsdatum: 20.07.2004
Beiträge: 537
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| Bruce Verfasst am: 16. Dez 2004 21:48 Titel: |
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Spinpolarisation der Valenzelektronen bedeutet nicht Spin und damit
magnetisches Moment eines Atoms. Gemeint sind hier die weitgehend frei
beweglichen Leitungselektronen des Eisens und für die findet man eine
Vorzugsrichtung des Spins. Es gibt einfach mehr Spin up als Spin down
Elektronen in den Leitungsbändern und jedes davon ist über den
gesamten Festkörper delokalisiert Daraus ergibt sich schließlich eine
makroskopische Magnetisierung des Eisens.
Gruß von Bruce |
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