什么是自旋交换理论
序磁性(铁磁、亚铁磁、反铁磁)体中相互作用的自旋体系由於各种激发作用引起的集体运动，称为自旋波或磁振子。正如固体中相互作用的原子体系由於各种激发作用引起的集体运动，称为点阵波(弹性波)或声子一样。早期，自旋波的概念曾用来精确解释低温下铁磁体饱和磁化强度m随温度上升而下降的规律。由大量具有未抵消自旋的原子组成的铁磁体，在=0K时，由於交换作用所有自旋平行排列(完全有序)；当0K时，热激发使铁磁体中出现部分自旋的反向，而自旋间的相互作用使反向的自旋不固定在某些原子上，而是在自旋体系中传播，形成自旋的集体运动。可以应用波动或准粒子来描述这种集体运动，分别称为自旋波或磁振子。在不考虑自旋波之间相互作用的条件下，理论计算得到低温下铁磁体的饱和磁化强度随温度变化的较为精确的关系为
这个律为许多实验所证实，并成为确定交换积分的主要实验方法之一。在将自旋波看成准粒子的磁振子体系时，这些磁振子具有能量及动量。是相应的自旋波的(角)频率，是其波矢，h＝2是普朗克常数。序磁性体的自旋体系具有不同频率和不同波矢 k的自旋波或不同能量和不同动量的磁振子。 由这些自旋波或磁振子分别组成自旋波谱或称磁振子谱。自旋波的频率与波矢或波数的函数关系称为自旋波谱或频散关系，在││很大的情形下，对於铁磁体，；对於反铁磁体，。
自旋波除上述的热激发外，还有其他的激发方法。例如，在铁磁共振中，在均匀恒定磁场作用下，利用均匀的高频磁场可激发=0的自旋波(即一致进动)，亦可在薄膜中激发一定波数的自旋波驻波，称为自旋波共振；利用非均匀的高频磁场可激发0的自旋波(即非一致进动)，大的自旋波称为交换波；小的自旋波称为静磁波；当 很小以至其波长与样品线度相当时称为静磁模。在高功率铁磁共振中，当微波功率超过某临界值时，由於一致进动与自旋波的耦合，某种自旋波可被激发。此外利用光子或中子与磁振子的非弹性散射也可激发自旋波。
自旋波的研究对於基础研究和实际应用都有重要意义。例如：自旋波的热激发是决定若干基本磁性随温度变化的重要因素；由材料中各种不均匀性引起的＝0和0的自旋波之间的散射是决定铁磁共振线宽的重要弛豫机制；利用铁氧体中激发和传播的静磁波可制成多种在微波技术中有用的静磁波器件(如延迟线、滤波器、信噪比增强器等)。
研究自旋波的实验方法是利用自旋波与其他物理现象或因素的相互作用，例如磁共振方法、光散射方法和中子散射方法等。
交换作用是电子间的一种量子力学效应，这种作用从性质上说，是一种静电相互作用，它使得自旋平行的一对电子和自旋反平行的一对电子具有不同的能量.在固体中，磁性电子往往从属于相应的磁性离子.因此通常也有两个磁性离子之间或两个磁矩之间的交换作用这样的说法.
交换作用的原理，可用两个绕核运动的电子组成的系统来说明.描述这一系统的波函数可表为电子空间波函数与自旋波函数的乘积.由于电子是自旋为1/2的Fermi子，因而交换这两个电子的坐标时，系统的波函数必须是反对称的.于是，如果波函数的空间部分是对称的，则自旋部分必须是反对称的(相应于自旋反平行)，而如果系统波函数的空间部分是反对称的，则自旋部分必须是对称的(相应于自旋平行).由于系统的与自旋平行及反平行相应的这两种波函数的空间部分不同，因而在相应的状态中电子之间的静电相互作用能也就不同.如将空间波函数对称时系统的波函数记作ψS，而空间波函数反对称时系统的波函数记作ψA，则两种状态中系统的能量差为（见图片）， 其中H是系统的哈密顿量，J叫做交换积分.J>0时，电子的自旋倾向于相互平行，J<0时，电子的自旋倾向于反平行.与这 一能量差相应的作用就叫做交换作用.利用交换积分J，可将两个电子间的交换作用能写为Eex＝-2Js1·s2 .交换积分J来源于两个电子波函数的交迭，因此电子间的这种交换作用只当两个电子的波函数有所交迭时才能存在，是一种直接的短程的相互作用.其大小与自旋间的相对取向有关而与自旋在空间中的取向无关，因而又是各向同性的.
对原子内同一壳层中的电子，J>0，于是在满足Pauli不相容原理的前提下，其自旋有相互平行的趋势，从而导致了著名的Hund法则的第一条.这种交换作用叫做原子内的直接交换作用.在固体中，磁性离子之间的交换作用按磁性离子之间不同的相互关系，可以分为两类.一类是直接交换作用，这里两个磁性离子靠得近，它们的磁性电子的波函数有足够的交迭从而产生交换作用，其交换积分的值则可正可负.另一类是间接交换作用，这里磁性离子离得远，它们之间的交换作用是依靠第三者为媒介而发生的.在绝缘体材料中，磁性离子通过与它最邻近的逆磁性离子的媒介而与另一磁性离子发生交换作用，由于这时两个磁性离子的距离已经超过它们的波函数得以产生明显交迭的距离，因而这种间接交换作用又被称为超交换作用.在金属材料中，交换作用是依靠巡游电子为媒介而发生的.依照具体情况的不同，又有s-d，s-f，d-d等几种机制.在s-d，s-f作用的情形，d电子和f电子是局域的磁性电子，它们与s传导电子产生直接交换作用而使传导电子的自旋产生在空间作振荡式衰减的极化.极化了的传导电子再与另一磁性离子上局域的d电子或f电子产生交换作用，从而使磁性离子相互耦合起来.这种依靠传导电子的极化而产生的交换作用叫做RKKY相互作用.而d-d交换作用则是通过巡游的d电子为媒介而使局域d电子发生相互作用的.一般说这种相互作用要比RKKY相互作用强.在不计自旋-轨道耦合时，以上各种交换作用都是各向同性的.而在计入自旋轨道耦合以后，磁性离子之间还会出现各向异性的交换作用.其中又包括两部分，一是对称的赝偶极子相互作用，另一是反对称的Dzyalo-Shin-sky-Moriya相互作用.一般说，各向异性交换作用的强度比各向同性交换作用小，它是磁性材料中磁晶各向异性的重要来源.
交换作用是造成固体磁有序的决定性因素.
自旋波概述
不考虑自旋波相互作用时，理论计算得出，低温铁磁体的饱和磁化强度与温度的关系为：M（T）=C*T^(3\/2)。这一规律得到了众多实验的验证，成为测定交换积分的有效手段。将自旋波看作磁振子，每个磁振子都有能量和动量，角频率与波矢的关系构成了自旋波谱，或称为磁振子谱。这个谱包含了不同频率和波矢...
质子的“自旋拼图危机”快有解了,原来自旋背后的机制如此复杂
80年代末，有研究者首次测量了夸克自旋对质子自旋的贡献，发现其贡献居然为 0％ ！这非常让人吃惊。后来的测量结果实际上表明夸克可以贡献高达质子总自旋量的25％，但剩下的大部分自旋却仍然下落不明。胶子 也作为强核力的代表存在于质子内部（胶子是夸克间传递强力的媒介），通过胶子的交换，强力成为了...
全同粒子里面00态和11态是什么状态
全同粒子里面00态和11态是：1、全同粒子组成的多体系的哈密顿量，对于任何两个粒子交换是对称的。实验表明，全同粒子体系状态的交换对称性，取决于粒子的自旋。量子力学中这种全同性导致全同多粒子体系波函数对于粒子交换的对称性。对于自旋是?整数倍（包含0）的粒子，如π介子（自旋为0）和光子（自旋...
什么是自旋波?
可以应用波动或准粒子来描述这种集体运动，分别称为自旋波或磁振子。在不考虑自旋波之间相互作用的条件下，理论计算得到低温下铁磁体的饱和磁化强度随温度变化的较为精确的关系为 这个律为许多实验所证实，并成为确定交换积分的主要实验方法之一。在将自旋波看成准粒子的磁振子体系时，这些磁振子具有能量及...
电子间因为自旋产生的相互作用其本质是什么?
BCP处拉普拉斯值被顺着键径的方向上的电子密度的正曲率所主导而成为正值。（注：闭壳层相互作用是相对于开壳层相互作用而言的。开壳层相互作用其实就是共价相互作用，一般是成键的两个原子各提供一个自旋相反的单电子构成共享电子对儿，就像两个自由基的结合。虽然配位键算是其中一方提供共享电子对儿，...
全同粒子正文
实验揭示，全同粒子体系状态的交换对称性取决于其自旋。自旋为整数倍的全同粒子（如光子、α粒子、π介子）体系，波函数具有交换对称性，遵循玻色-爱因斯坦统计法则，被称为玻色子。相反，自旋为半整数倍的全同粒子（如电子、质子、中子）体系，波函数具有交换反对称性，遵循费密-狄喇克统计法则，被称为...
全同粒子详细资料大全
全同粒子 全同粒子组成的多体系的哈密顿量,对于任何两个粒子交换是对称(不变)的。实验表明,全同粒子体系状态的交换对称性,取决于粒子的自旋。量子力学中这种全同性导致全同多粒子体系波函式对于粒子交换的对称性 。对于自旋是 ħ 整数倍(包含0)的粒子,如π介子(自旋为0)和光子(自旋为 ħ ),波函式对于任...
新的宇宙理论,对我们有什么帮助呢?
新的宇宙理论，对于人类的特定帮助根据标准模型，粒子都是点状的。也就是说，不管科学家怎么想探测粒子内部结构的方法，他只不过是更小的能量“点”，它显示了这个粒子的所有特性(质量、电荷、自旋)。这可能会引起严重的数学问题。想象一下，将电子的质量和能量输入到越来越小的球中，最终成为空间的无限...
RKKY理论是什么理论
稀土元素的磁性来源于4f电子，它局域在原子核附近的内层轨道上，因此，原子中4f电子无法与近邻原子中的4f电子发生直接交换作用。但是，4f电子可使游动的s电子极化。这种极化了的s电子对4f电子的自旋取向有影响。结果形成以s电子为媒介,使稀土原子中4f电子之间发生间接交换作用。这种交换作用模型称为RKKY理...
什么是电子自旋
三、从Penrose任意旋量方程理论出发，利用全对称性，外加试探简化，可以很容易得到所有自旋矩阵的一种推广的泡利矩阵表示，此时相应度规很有意思，是与组合学相关。四、从以上得到的结果，再作一个表象变换，可以得到某些纯虚的反交换表象，从而可使相应度规为δ_ab，从而得到简化。五、通过整旋量分析，外...
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薛版复诺： 进一步研究表明,不但电子存在自旋,中子、质子、光子等所有微观粒子都存在自旋,只不过取值不同.自旋和静质量、电荷等物理量一样,也是描述微观粒子固有属性的物理量.在电子自旋的学习中,首先要了解电子自旋的实验依据及自旋假...
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薛版复诺： 我来加上近100年的: 1900年 普朗克提出物质辐射(或吸收)的能量只能是某一最... 乌伦贝克和古兹密特提出电子自旋理论. 1926年 薛定愕在德布罗意物质波假说的基础...
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薛版复诺： 核磁是强磁体,现在很多人拿磁铁做磁疗保健,而且它的确是有用的,据我所知,核磁共振仪里面的核磁是辐射最小的,这种磁铁在尼兰德磁业公司有售,各种形状,各种规格的都有.
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