
【電】 weissenberg molecular field
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【化】 geepound
【化】 molecular field
魏斯分子場(Weiss Molecular Field)是描述鐵磁性物質内部磁化機制的理論模型,由法國物理學家皮埃爾-厄内斯特·魏斯(Pierre-Ernest Weiss)于1907年提出。該理論認為,鐵磁材料中原子磁矩的排列不僅受外部磁場影響,更受到材料内部等效“分子場”的支配,這一等效場強度與材料自發磁化強度成正比。
從微觀機制看,魏斯分子場的核心假設是:相鄰原子的自旋磁矩間存在強交換相互作用,導緻局部磁場遠大于外磁場。其數學表達式為: $$ H_m = lambda M $$ 其中$H_m$為分子場強度,$lambda$為比例系數,$M$為磁化強度。該模型成功解釋了居裡溫度以上磁化率與溫度的關系(居裡-魏斯定律)。
在應用層面,該理論奠定了現代磁性材料研究的基礎,被廣泛應用于:
值得注意的是,魏斯模型作為平均場理論的早期範例,雖未能完全解釋量子效應和短程有序現象,但仍被《中國大百科全書·物理學卷》列為經典磁性理論的裡程碑。近年研究通過引入海森堡交換作用模型,進一步拓展了該理論在納米磁性材料中的應用範圍(參見法國巴黎高等師範學院固态物理實驗室2023年綜述報告)。
魏斯分子場(Weiss molecular field)是解釋鐵磁性物質自發磁化現象的理論模型,由法國物理學家皮埃爾-魏斯(Pierre-Ernest Weiss)于1907年提出。以下是核心要點:
定義與作用機制
該理論假設磁性材料内部存在一個等效的"分子場"(也稱内場),其強度與材料的磁化強度成正比。這個場源于相鄰原子磁矩間的量子力學交換相互作用。
數學表達式
分子場強度可表示為:
$$
H{mf} = lambda M
$$
其中$lambda$為分子場系數,$M$為磁化強度。總有效磁場為外場$H$與分子場之和:$H{eff} = H + H_{mf}$。
磁疇假設
理論提出材料由自發磁化到飽微小區域(磁疇)組成。無外場時,各磁疇磁矩方向隨機分布,宏觀總磁矩為零;施加外場後,磁疇方向調整導緻宏觀磁性顯現。
應用價值
該理論成功解釋了居裡溫度、磁滞現象等鐵磁特性,為現代磁性理論奠定了基礎。但需注意,分子場本質上是唯象模型,更精确的解釋需依賴量子力學。
注:該術語英文為"Weiss molecular field",部分文獻可能拼寫為"Weissenberg",但标準譯法應為"Weiss"。建議結合權威物理教材或文獻進一步驗證理論細節。
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