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Brillouin-Funktion

beschreibt die Magnetisierung M eines paramagnetischen Systems im Rahmen der Quantenstatistik, bei der Atome mit der Gesamtdrehimpulsquantenzahl J in einem externen Magnetfeld H jeweils 2J + 1 äquidistante Energieniveaus besitzen. Es gilt: Brillouin-Funktionmit Brillouin-Funktion und der Brillouin-Funktion:

Brillouin-Funktion

(N: Zahl der Atome pro Volumeneinheit, g: g-Faktor, mB: Bohrsches Magneton, kB: Boltzmann-Konstante, T: Temperatur). Das Argument x der Brillouin-Funktion ist das Verhältnis aus der magnetischen Energie eines Atoms im Feld H zu seiner thermischen Energie. Für reinen Spinmagnetismus und schwache Felder, d.h. J = 1/2 bzw. x << 1, ergibt sich als Näherung für die magnetische Suszeptibilität c = M/H ein Curie-Gesetz:

Brillouin-Funktion,

aus dem die Curie-Konstante C abgeleitet werden kann.

 

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