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Moments magnétiques isolés: Règles de Hund

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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 couvre le concept de moments magnétiques isolés, en se concentrant sur l'application des règles de Hund aux lanthanides. Il explique les déviations observées pour Samarium et Europium, en détaillant les configurations de l'état du sol et le nombre d'états.

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.

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Concepts associés (19)

Hund's rule of maximum multiplicity

Hund's rule of maximum multiplicity is a rule based on observation of atomic spectra, which is used to predict the ground state of an atom or molecule with one or more open electronic shells. The rule states that for a given electron configuration, the lowest energy term is the one with the greatest value of spin multiplicity. This implies that if two or more orbitals of equal energy are available, electrons will occupy them singly before filling them in pairs.

Magnétisme

Le magnétisme représente un ensemble de phénomènes physiques dans lesquels les objets exercent des forces attractives ou répulsives sur d'autres matériaux. Les courants électriques et les moments magnétiques des particules élémentaires fondamentales sont à l’origine du champ magnétique qui engendre ces forces. Tous les matériaux sont influencés, de manière plus ou moins complexe, par la présence d'un champ magnétique, et l’état magnétique d'un matériau dépend de sa température (et d'autres variables telles que la pression et le champ magnétique extérieur) de sorte qu'un matériau peut présenter différentes formes de magnétisme selon sa température.

Règle de Klechkowski

redresse=1.2|vignette|Représentation plus courante du diagramme : ici chaque flèche rouge diagonale correspond à une valeur de .La règle de Klechkowski, du nom du chimiste russe Vsevolod Kletchkovski, également appelée règle de Madelung (notamment dans les pays anglo-saxons), du nom du physicien allemand Erwin Madelung, est une méthode empirique permettant de prédire avec une assez bonne précision l'ordre de remplissage des électrons dans les sous-couches des atomes électriquement neutres à l'état fondamental.

Configuration électronique

redresse=1.6|vignette|Planche synthétisant la règle de Klechkowski (en haut à gauche) de remplissage des sous-couches électroniques ; en haut la géométrie des quatre types d'orbitales atomiques ; au centre la géométrie de quelques orbitales moléculaires ; en bas le nombre maximum d'électrons pouvant occuper les atomiques connues à l'état fondamental.

Magnetochemistry

Magnetochemistry is concerned with the magnetic properties of chemical compounds. Magnetic properties arise from the spin and orbital angular momentum of the electrons contained in a compound. Compounds are diamagnetic when they contain no unpaired electrons. Molecular compounds that contain one or more unpaired electrons are paramagnetic. The magnitude of the paramagnetism is expressed as an effective magnetic moment, μeff. For first-row transition metals the magnitude of μeff is, to a first approximation, a simple function of the number of unpaired electrons, the spin-only formula.

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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.

Structure atomique : Mécanique quantique

Couvre la théorie atomique, l'équation de Schrödinger, les nombres quantiques, les configurations d'électrons et les propriétés périodiques des éléments.

Le magnétisme dans les nanosciences

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Propriétés magnétiques : Matériaux et aimantation

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Couvre le ferromagnétisme, l'antiferromagnétisme et le paramagnétisme, expliquant les interactions d'échange et les domaines magnétiques.

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