Moderne Probleme der Metallphysik

Ein starkes Jahr nach dem Erscheinen des ersten Bandes wird nun mehr der zweite Band der "Moderne Probleme der Metallphysik" vorgelegt. Dieser führt zunächst im siebten Kapitel die Behandlung der elektronischen Struktur der Kristalle weiter. Während sich das sechste Kapitel im wesentlichen auf die Ein-Elektronen-Theorie stützte, befaßt sich das siebte Kapitel mit Viel-Elektronen-Problemen. Das für die Kristallphysik wichtigste dieser Probleme ist zweifellos die Frage nach dem Zustandekommen und der Natur der chemischen Bindung. Die Behandlung dieser Frage in Kapitel sieben leitet über zum Hauptthema des vorliegenden Bandes, zum Ferromagnetismus der Metalle. In Kapitel sieben werden die quantentheoretischen Grundlagen des Ferromagnetis mus, insbesondere die heutigen Vorstellungen über die Entstehung der spontanen Magnetisierung der Übergangsmetalle Eisen, Kobalt und Nickel sowie deren Legierungen, besprochen. Die Viel-Elektronen-Theorie der Kristalle ist in den letzten Jahren der Gegenstand intensiver, zum Teil recht erhebliche mathematische Anforderungen stellender For schungen gewesen, die bereits in zusammenfassenden Darstellungen und Büchern ihren Niederschlag gefunden haben. Diese Arbeitsrichtungen werden in der vorliegenden Darstellung allenfalls gestreift; es kam uns in erster Linie darauf an, mit Hilfe durchsichtiger physikalischer Vor stellungen einen Einblick in die theoretischen Grundlagen der übrigen in diesem Werk behandelten Gebiete der Metallphysik zu geben. Trotz dem wird der Kenner selbst in dieser einfachen Behandlungsweise einige neue Gedanken und Überlegungen finden. Das große Gebiet der Magnetisierungskurve der Ferromagnetika wurde in zwei Kapitel aufgeteilt. In beiden wird die Existenz der ferro magnetischen Grundgrößen, wie spontane Magnetisierung, Austausch wechselwirkung, Magnetostriktion etc.

Klappentext

Ein starkes Jahr nach dem Erscheinen des ersten Bandes wird nun­ mehr der zweite Band der "Moderne Probleme der Metallphysik" vorgelegt. Dieser führt zunächst im siebten Kapitel die Behandlung der elektronischen Struktur der Kristalle weiter. Während sich das sechste Kapitel im wesentlichen auf die Ein-Elektronen-Theorie stützte, befaßt sich das siebte Kapitel mit Viel-Elektronen-Problemen. Das für die Kristallphysik wichtigste dieser Probleme ist zweifellos die Frage nach dem Zustandekommen und der Natur der chemischen Bindung. Die Behandlung dieser Frage in Kapitel sieben leitet über zum Hauptthema des vorliegenden Bandes, zum Ferromagnetismus der Metalle. In Kapitel sieben werden die quantentheoretischen Grundlagen des Ferromagnetis­ mus, insbesondere die heutigen Vorstellungen über die Entstehung der spontanen Magnetisierung der Übergangsmetalle Eisen, Kobalt und Nickel sowie deren Legierungen, besprochen. Die Viel-Elektronen-Theorie der Kristalle ist in den letzten Jahren der Gegenstand intensiver, zum Teil recht erhebliche mathematische Anforderungen stellender For­ schungen gewesen, die bereits in zusammenfassenden Darstellungen und Büchern ihren Niederschlag gefunden haben. Diese Arbeitsrichtungen werden in der vorliegenden Darstellung allenfalls gestreift; es kam uns in erster Linie darauf an, mit Hilfe durchsichtiger physikalischer Vor­ stellungen einen Einblick in die theoretischen Grundlagen der übrigen in diesem Werk behandelten Gebiete der Metallphysik zu geben. Trotz­ dem wird der Kenner selbst in dieser einfachen Behandlungsweise einige neue Gedanken und Überlegungen finden. Das große Gebiet der Magnetisierungskurve der Ferromagnetika wurde in zwei Kapitel aufgeteilt. In beiden wird die Existenz der ferro­ magnetischen Grundgrößen, wie spontane Magnetisierung, Austausch­ wechselwirkung, Magnetostriktion etc.

Inhalt
Siebtes Kapitel Chemische Bindung und Ferromagnetismus.- 1. Einleitung.- 2. Chemische Bindung.- 2.1. Die Grundtypen der chemischen Bindung.- 2.2. Die quantenmechanische Deutung der chemischen Bindung.- 2.3. Das quantenmechanische N-Körperproblem.- 2.4. Energetische Betrachtungen zur chemischen Bindung und zum Ferromagnetismus.- 3. Quantentheorie des Ferromagnetismus.- 3.1. Allgemeines.- 3.2. Die drei Grundregeln für den Ferromagnetismus der Übergangsmetalle.- 3.3. Alternativvorstellungen zur Theorie des Ferromagnetismus.- 4. Methoden zur quantitativen Behandlung des quantenmechanischen N-Körperproblems.- 4.1. Die Einteilchenzustände.- 4.2. Das Hartree-Fock-Verfahren.- 4.3. Die Methode der Überlagerung von Konfigurationen.- 5. SchluBbemerkungen.- Literatur.- Achtes Kapitel Magnetisierungskurve der Ferromagnetika. I. Mikromagnetische Grundlagen, Einmündung in die ferromagnetische Sättigung und Nachwirkungseffekte.- 1. Einleitung.- 2. Thermodynamische Grundlagen.- 3. Das Gibbssche Potential eines Ferromagnetikums.- 3.1. Isotrope Potentiale.- a) Das magnetostatische Potential.- b) Das magnetische Streufeldpotential.- c) Die Austauschenergie.- 3.2. Anisotrope Potentiale.- a) Die Kristallenergie.- b) Das elastische Potential.- c) Die magnetostriktiven Verzerrungen und das magnetoelastische Potential.- 4. Die mikromagnetischen Grundgleichungen.- 5. Anwendungen der mikromagnetischen Grundgleichungen.- 5.1. Bloch-Wände.- 5.2. Néel-Wände.- 5.3. Die Bereichsstruktur.- 5.4. Die Lösung des Eigenspannungsproblems bei Bloch-Wänden.- a) Berechnung einer (001)-180°-Bloch-Wand.- b) Spannungs-Dehnungs-Beziehungen für ebene Domänenwände bei elastischer Isotropie.- c) Die ideale Bloch-WandDicke.- d) Die wirkliche Bloch-WandDicke.- 5.5. Die Wechselwirkung zwischen Blochschen Wänden und inneren Spannungen.- a) Anwendung der Peach-Koehlerschen Beziehung.- b) Berechnung der Koerzitivfeldstärke elastischer Dipole.- 5.6. Der Einfluß von Gitterkrümmungen auf die Magnetisierung.- 5.7. Volumdilatationen und magnetisches Streufeld.- 6. Anwendung der Brownschen Näherung zur Berechnung von Magnetisierungszuständen.- 6.1. Allgemeine Theorie der Einmündung in die ferromagnetische Sättigung.- 6.2. Berechnung der Fourier-Transformierten $${\tilde g_i}$$.- a) Transformation der magnetoelastischen Kopplungsenergie.- b) Berechnung von $${\tilde \sigma ''^{G{\text{ }}P}}$$ mit Hilfe des Inkompatibilitätstensors.- ?) Allgemeine Theorie.- ?) Anwendung auf elastische Dipole.- ?) Dilatationszentrum (Zwischengitteratom).- ?) Geradlinige Versetzungsdipole.- 6.3. Die Feldstärkeabhängigkeit des Einmündungsgesetzes.- a) Austauschkopplung und Versetzungsanordnung.- b) Das Einmündungsgesetz bei Anwesenheit von Versetzungsdipolen.- c) Die Magnetisierung in der Umgebung von Versetzungen.- 6.4. Das magnetische Potential im Gebiet der Einmündung in die ferromagnetische Sättigung.- 6.5. Mikromagnetische Theorie der Anfangspermeabilität.- a) Theoretische Grundlagen.- b) Anwendung auf einen 100-Nickeleinkristall.- 6.6. Die Magnetisierung in der Umgebung unmagnetischer Einschlüsse in Ferromagnetika.- 7. Zur Theorie der ferromagnetischen Nachwirkung.- 7.1. Verschiedene Nachwirkungstypen.- a) Orientierungsnachwirkung.- b) Diffusionsnachwirkung.- c) Kombinierte Diffusions- und Orientierungsnachwirkung.- d) Thermische Nachwirkung (Jordan-Nachwirkung).- e) Bloch-Wand-Kriechen.- 7.2. Nachwirkungsfeldstärke, reversible und irreversible Nachwirkung.- a) Definitionen.- b) Die Zeitabhängigkeit des Nachwirkungsfeldes.- ?) Orientierungsnachwirkung.- ?) Diffusionsnachwirkung.- ?) Kombinierte Orientierungs-Diffusionsnachwirkung.- ?) Thermische Nachwirkung.- ?) Bloch-Wand-Kriechen.- 7.3. Orientierungsnachwirkung in Nickel.- a) Berechnung der Stabilisierungsenergie.- ?) Fehlstellen mit einer 100-Symmetrieachse.- ?) Fehlstellen mit einer 100-Symmetrieachse.- b) Die Bewegungsgleichung der Bloch-Wand. Die Stabilisierungsfeldstärke.- c) Anwendungen und Experimente.- Literatur.- Neuntes Kapitel Magnetisierungskurve der Ferromagnetika. II. Magnetisierungskurve und magnetische Hysterese ferromagnetischer Einkristalle.- 1. Einleitung.- 1.1. Vorbemerkungen.- 1…