Struttura, simmetria, bonding - Dipartimento di Fisica

Laurea Specialistica in Fisica - A.A. 2008-09
Programma del Corso di Fisica dello Stato Solido II
Docente: V. Fiorentini ([email protected])
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Momenti magnetici e precessione in campo magnetico
Teorema di Bohr-van Leuween
Momento angolare e spin in meccanica quantistica
Suscettività magnetica
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Atomo in campo magnetico: effetto Zeeman
Diamagnetismo normale e di van Vleck
Paramagnetismo: funzione di Brillouin per diversi J
Scambio diretto ferromagnetico e prima regola di Hund
Accoppiamento spin-orbita e terza regola di Hund
Enumerazione degli stati a molti corpi e termini spettrali
Spin nucleari, struttura iperfine
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Atomi magnetici in potenziale esterno: campi cristallini
Quenching del momento orbitale
Effetto Jahn-Teller
Risonanza magnetica nucleare ed elettronica
- Meccanismi antiferromagnetici: superscambio e doppio scambio
- Modello di Weiss del ferromagnetismo e dell’antiferromagnetismo
con e senza campo magnetico esterno; origine del campo
molecolare; tipi di ordinamento antiferromagnetico.
- Rottura di simmetria e transizioni di fase magnetiche; modelli.
- Onde di spin e dispersione dei magnoni; legge di Bloch T3/2.
- Domini: generalita` su energetica ed evoluzione.
- Magnetismo nei metalli: modello a gas di elettroni
- Paramagnetismo di Pauli; ferromagnetismo di Stoner
- Suscettività q-dependent nel gas di elettroni; interazione RKKY
- Instabilità di Peierls in 1D (nesting e Kohn anomaly); spindensity waves come eccitazioni magnetiche del gas di elettroni in
presenza di nesting.
- Argomenti avanzati (lettura consigliata): catene di spin di
Heisenberg e Haldane, spin ladders, spinons, distorsione spinPeierls; magneti 2D e modello Kosterlitz-Thouless; quantum phase
transitions.
Testi (locazione in biblioteca)
- S. Blundell, Magnetism in condensed matter, Oxford UP, 1934
BLU, ch.1-8
- P. Fazekas, Electron correlations and magnetism, World
Scientific, 1934 FAZ, ch.1-3 (parte)
- G. Grosso e G. Pastori Parravicini, Solid state physics,
Academic Press, 1940 GRO (ch.XVI.4)
- N. A. Spaldin, Magnetic materials, Cambridge UP, 1934 SPA
(lettura)