Séance de cours

Moments magnétiques isolés: couplage spin-orbite

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Dans cours

PHYS-491: Magnetism in materials

The lectures will provide an introduction to magnetism in materials, covering fundamentals of spin and orbital degrees of freedom, interactions between moments and some typical ordering patterns. Selected experimental techniques and their application in cu ...

Description

Cette séance de cours explore le concept de couplage spin-orbite, expliquant son origine dans l'observation de la structure fine dans les spectres atomiques. L'instructeur explique comment le couplage dépend du produit du spin et du moment angulaire orbital, influencé par la charge du noyau. La séance de cours explore également les différences entre le couplage LS et le couplage JJ, en présentant des exemples avec des atomes de carbone et de plomb.

Enseignant·e

Ivica Zivkovic

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Berna Esmer A co-dirigé les thèses EPFL de Virgile Favre, Bhushan Hegde, Yikai Yang Cours Magnetism in materials PHYS-491 Ce cours introduit au magnétisme dans les matériaux, couvrant les principes fondamentaux des degrés de liberté de spin et d'orbite, les interactions entre les moments et certains modèles d'ordre typiques. Des techniques expérimentales et leur application dans la recherche actuelle sont présentées.

Source officielle

Concepts associés (21)

Angular momentum coupling

In quantum mechanics, the procedure of constructing eigenstates of total angular momentum out of eigenstates of separate angular momenta is called angular momentum coupling. For instance, the orbit and spin of a single particle can interact through spin–orbit interaction, in which case the complete physical picture must include spin–orbit coupling. Or two charged particles, each with a well-defined angular momentum, may interact by Coulomb forces, in which case coupling of the two one-particle angular momenta to a total angular momentum is a useful step in the solution of the two-particle Schrödinger equation.

Spectre d'émission

Le spectre d’émission d’une espèce chimique est l’intensité d’émission de ladite espèce à différentes longueurs d’onde quand elle retourne à des niveaux d’énergie inférieurs. Il est en général centré sur plusieurs pics. Comme le spectre d’absorption, il est caractéristique de l’espèce et peut être utilisé pour son identification. thumb|757px|center|Spectre d’émission du fer.thumb|757px|center|Spectre d’émission de l'hydrogène (série de Balmer dans le visible). Spectre électromagnétique | Raie spectrale Flu

Spectroscopie

La spectroscopie, ou spectrométrie, est l'étude expérimentale du spectre d'un phénomène physique, c'est-à-dire de sa décomposition sur une échelle d'énergie, ou toute autre grandeur se ramenant à une énergie (fréquence, longueur d'onde). Historiquement, ce terme s'appliquait à la décomposition, par exemple par un prisme, de la lumière visible émise (spectrométrie d'émission) ou absorbée (spectrométrie d'absorption) par l'objet à étudier.

Structure fine

En physique atomique, la structure fine décrit le dédoublement de raies spectrales d'un atome. Détectable par spectroscopie à haute résolution spectrale, la structure fine est un effet d'origine relativiste dont l'expression correcte se déduit à partir de l'équation relativiste pour les particules de spin 1/2 : l'équation de Dirac. Les raies denses observées dans les spectres sont prédites par l'étude de l'énergie d’interaction entre l’électron et le proton sans tenir compte du spin et des effets relativistes de l’électron.

Moment cinétique (mécanique quantique)

En mécanique quantique le moment cinétique est défini comme un opérateur vectoriel (noté ) à trois composantes, correspondant chacune aux différentes dimensions de l'espace (opérateurs « scalaires »). Celles-ci obéissent entre elles à certaines relations de commutation. Ainsi, alors qu'en mécanique classique les trois composantes du moment cinétique peuvent être simultanément mesurées, ceci est impossible dans le cadre quantique.

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Séances de cours associées (64)

Couplage anisotropie et spin-orbite

Explore l'anisotropie dans les matériaux magnétiques, les effets de couplage spin-orbite et les courbes d'aimantation.

Centre instantané de rotation

Explique comment déterminer le centre instantané de rotation et couvre les concepts de moment angulaire.

Spectroscopies à rayons X: Fondements

Explore le chemin libre moyen inélastique, la courbe universelle, le spin électronique et le couplage spin-orbite dans les spectroscopies à rayons X.

Moments magnétiques : atomes et ions

Explore le calcul des moments magnétiques totaux des atomes et des ions, couvrant les interactions électron-noyau, les coquilles remplies et les types de magnétisme.

Angular Momentum : Particules ponctuelles

Couvre le calcul du moment cinétique et son application dans la résolution des problèmes de rotation des objets solides.

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Angular momentum coupling

Spectre d'émission

Spectroscopie

Structure fine

Moment cinétique (mécanique quantique)

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