מודל איזינג – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
Matanyabot (שיחה | תרומות)
מ בוט החלפות: איינשטיין
שורה 34:
 
=== יישום למודל: מציאת הטמפרטורה בה חומר מאבד את תכונותיו המגנטיות===
ניתן לקבוע בקירוב טוב את השדה המגנטי B שיוצר חומר מגנטי בטמפרטורה T לפי [[התפלגות בולצמן]]. בהינתן N<supmath>N^+</supmath> אטומים שוקטור המומנט המגנטי שלהם מצביע בכיוון השדה המגנטי העצמי של החומר ו-N<supmath>N^-</supmath> אטומים שוקטור המומנט המגנטי שלהם מצביע בכיוון הפוך לכוון השדה המגנטי , השדה המגנטי שנוצר הוא
'''N<supmath>(N^+</sup> - N<sup>^{-</sup>}) *μ<sub>0\mu_0\mu\frac{\rho}{m}</submath>μ*ρ/m) (1)''' , כאשר μ המומנט המגנטי של אטום בודד, ρ צפיפות החומר ,m מסת אטום בודד ו-μ<submath>0\mu_0</submath> [[פרמאביליות|פרמיבליות הר]]יק.. לפי התפלגות בולצמן של רמות אנרגיה: נקבל שהיחס בין <sup>+</sup>N ל-N<sup>-</sup> הוא :'''N<sup>+</sup>/N<sup>-</sup> =e<sup>(μB/kT)</sup>''' כאשר k קבוע בולצמן. נציב את 1 ב-2 ונקבל:
 
'''N<sup>+</sup>/N<sup>-</sup>''' = '''e'''<sup>'''μ(N<sup>+</sup>- N<sup>-</sup>) *μ<sub>0</sub>μ*ρ/m)/kT'''
 
פתרון נומרי של המשוואה נותן בקירוב טוב את N<sup>+</sup> ו-N<sup>-</sup> ואת השדה המגנטי B בטמפרטורה T. בנקודת טמפרטורת איבוד המגנטיות מתקיים שהשדה המגנטי העצמי שנוצר על ידי שינוי אקראי קטן בערך ( <sup>-</supmath>N<sup>^+</sup> - N ) ^{-}<\math> לא חזק מספיק כדי לשמור על האטומים שמצביעים בכיוונו מצביעים בכיוונו, כלומר בניסוח מתמטי:
(N+1)/(1-N) = N<sup>+</sup>/N<sup>-</sup> > e<sup>((μN<sup>+</sup>- N<sup>-</sup> )*μ<sub>0</sub>μ*ρ/m))/kT</sup >)
ובנקודה הקריטית T<sub>C</sub> מתקיים שוויון עבור קירוב מהסדר הראשון של האקספוננט <math>x + 1 = e<sup>^x</supmath> . מכאן נקבל:
(1+N)/(1-N) = 1+ N/kT<sub>C</sub> 2* ρ/m*μ<sup>2</sup>מכאן נקבל: N/(1 – N) 2 + 1 = 1+ N/kT<sub>C</sub> 2* ρ/m*μ<sup>2</sup>מכאן:N) = 2 N - 1)N/kT<sub>C</sub> 2* ρ/m*μ^2 מכאן נקבל:
ρμ<sub>0</sub>μ<sup>2</sup>/m=kT<sub>C</sub> ולכן: <big>''' ρ/m(μ<sub>0</sub>μ<sup>2</sup>)/k = T<sub>C</sub>'''</big>.