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Bandmagnetismus

itineranter Magnetismus, eine magnetische Ordnung in einem Festkörper, die von delokalisierten Elektronen in Bandzuständen herrührt (Bändermodell). Nach dem Stoner-Modell ist die Ursache hierfür eine Verschiebung der Zustandsdichten für Elektronen mit Spin S =  + 1/2 gegenüber Elektronen mit S =  - 1/2, bedingt durch die Austauschwechselwirkung (Austausch). Dadurch sind die integralen Besetzungszahlen N +  (S =  + 1/2) und N -  (S =  - 1/2) des Bandes bis zur Fermi-Energie eF unterschiedlich und ergeben eine Magnetisierung M = mB(N -  - N + ) (mB: Bohrsches Magneton). Die Elektronenenergien können auch durch externe Magnetfelder verschoben werden, was als Pauli-Paramagnetismus bezeichnet wird. Zu den sog. Bandmagneten zählen die Übergangsmetalle Eisen, Cobalt und Nickel, in denen die 3d-Elektronen teilweise nichtlokalisiert sind. Anders als die Modelle zum Bandmagnetismus behandelt das Heisenberg-Modell kollektiven Magnetismus von lokalisierten Spins.

Bandmagnetismus

Bandmagnetismus: Bandstrukturen der ferromagnetischen Metalle Fe, Co, Ni (schematisch).

 

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