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Festkörper im äußeren Magnetfeld

  • Gerd CzychollEmail author
Chapter

Zusammenfassung

Ein magnetisches Feld koppelt - zumindest in der nichtrelativistischen Quantenmechanik - auf zwei verschiedene Arten an Materie und geladene Teilchen (Elektronen) in der Materie, nämlich einmal - wie jedes elektromagnetische Feld - über die Minimal-Ankopplung (Standard-Ersetzung) und zum anderen an das mit dem Spin der Elektronen verbundene magnetische Moment. Es wird zunächst störungstheoretisch gezeigt, wie über diese Kopplungen Paramagnetismus und Diamagnetismus im Prinzip verstanden werden können. Dann wird das Modell lokalisierter magnetischer Momente im homogenen Magnetfeld behandelt, aus dem sich Paramagnetismus und das Curie-Gesetz für die statische magnetische Suszeptibilität ergeben. Für Leitungselektronen, die nur über ihren Spin an das Magnetfeld koppeln, ergibt sich der Pauli-Paramagnetismus, während die diamagnetische Kopplung (über die Standard-Ersetzung des Impuls-Operators) zum Landauschen Diamagnetismus führt. Auf der Landau-Quantisierung im starken Magnetfeld beruhen Effekte wie der De-Haas-van-Alphen-Effekt und der ganzzahlige und der fraktionale Quanten-Hall-Effekt, die kurz beschrieben und erklärt werden.

Copyright information

© Springer-Verlag GmbH Deutschland 2017

Authors and Affiliations

  1. 1.Institut für Theoretische PhysikUniversität BremenBremenDeutschland

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