ландау диамагнетизм

ЛАНДАУ ДИАМАГНЕТИЗМ - диамагнетизм системы подвижных носителей зарядов (напр., электронов проводимости в металлах). Предсказан Л. Д. Ландау в 1930. Л. д. представляет собой чисто квантовый эффект, обусловленный квантованием орбитального движения заряж. частиц в магн. поле (квантуется энергия движения в плоскости, перпендикулярной полю, см. Ландау уровни ).Л. д. связан с тем, что при помещении заряж. частиц в магн. поле траектории свободного движения частиц искривляются и возникает добавочное магн. поле, противоположное внеш. полю, т. е. у системы заряж. частиц появляется добавочный диамагн. момент. Л. д. заметно проявляется при низких темп-рах (ниже темп-ры вырождения) и может наблюдаться в вырожденном газе свободных электронов и у электронов проводимости в металлах, полуметаллах и полупроводниках. В простейшей модели вырожденного газа электронов проводимости в твёрдом теле с квадратичным законом дисперсии (e, р и - энергия, импульс и эфф. масса электронов проводимости) диамагн. восприимчивость Ландау

(N - число электронов проводимости в единице объёма). В рамках такой модели

где - восприимчивость, соответствующая Паули парамагнетизму, т_е - масса электрона. В вырожденном газе свободных электронов, где

Соответственно, в твёрдых телах, в к-рых (напр., в нек-рых полупроводниках), Л. д. превосходит парамагнетизм Паули и электронная магн. восприимчивость тела обусловлена в осн. Л. д. Точное вычисление Л. д. в реальных твёрдых телах затруднено сложным характером зонного движения квазпчастиц, необходимостью учёта глубоких электронных состояний и т. д.

Лит.: Landau L., Diamagnetismus der Metalle, "Z. Phys.", 1930, Bd 64, S. 629; в рус. пер.: Ландау Л. Д., Собр. трудов, т. 1, М., 1969, с. 47-55; Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Статистическая физика, ч. 1, 3 изд., М., 1976; Ашкрофт Н., Мермин Н., Физика твердого тела, пер. с англ., т. 1-2, М., 1979. А. Э. Мейерович.

   <<      Предметный указатель      >>