Föreläsning 3 Atomära grunder
|
|
- Amanda Ivarsson
- för 7 år sedan
- Visningar:
Transkript
1 Föreläsning 3 Atomära grunder (huvudkvantal n, bankvantal l, spinnkvantal s, magnetiska kvantal m l och m s ) i) Magnetiskt moment för fri atom med ofyllt elektronskal bestäms av totala impulsmomentet J ; två bidrag från varje elektron i, banimpulsmoment l i och spinnimpulsmoment s i (övergångsmetaller 3d och sällsynta jordartsmetaller 4f) För lätta och medeltunga atomer gäller att växelverkan mellan banimpulsmoment / spinnimpulsmoment tillhörande olika elektroner dominerar L-S koppling, L l J 2 i i J, S s i i and J L S J 1 och J m där m J, J 1 z kvantiserade värden J L S, L S 1,..., L S J J,... H Besatta elektrontillstånd bestäms av Hund's regler (elektron-elektron växelverkan) som ger tillståndet med lägst energi: 1) Elektroner besätter orbitaltillstånd så att S maximeras 2) Elektroner besätter orbitaltillstånd så att största möjliga L uppnås givet att villkoret för S är uppfyllt 3) Totala impulsmomentet J bestäms enligt J = L - S om elektronskalet är mindre än halvfyllt J = L+S om elektronskalet är mer än halvfyllt
2 För isolerad Fe 2+ jon som har sex 3d elektroner blir S = 2, L = 2 och J = 4. m l m s Det atomära magnetiska momentet ges av m ml ms B L 2S J och m inte parallella, bara projektionen av m på J är en rörelsekonstant ( m precesserar runt J ). Det effektiva magnetiska momentet blir därför proj. riktning m BL 2S J J J J L J 2S J B J Bg J där J ( J 1) är Landés g-factor ( L 2 ii) Kristallfältet ( centralfält) i ett material bryter L-S kopplingen och påverkar banimpulsmomentet. Resultatet för magnetiska 3d element (Fe, Ni, Co) blir en fluktuerade banrörelse, 3d elektronerna fluktuerar mellan olika banimpulsmoment tillstånd och tidsmedelvärdet kvarstår dock och ger upphov till magnetokristallin anisotropi; J ( J 1) S( S 1) L( L 1) g 1 2J ( J 1) J S J S 2J S; S J L J L 2J L) L z 0 m g S 2 B B S. Litet banimpulsmoment L S 0.04 för Fe och 0.1 för Co.
3 iii) Är det lätt att få icke-växelverkande atomära magnetiska moment m ~ 1 B att orientera sig längs en gemensam riktning (= längs ett magnetfält)? Vid rumstemperatur krävs 300 0Hm k 0 B BT H B 450 T nej... MEN, atomära magnetiska moment i ferromagnetiska material ordnar sig vid en temperatur så att alla moment pekar längs samma riktning (spontan magnetism!). Måste innebära att det finns växelverkan mellan momenten parväxelverkansenergi J k Närmsta-granne växelverkan (nn) som med Si mi mi skrivs J 0 ferromagnetisk ordning Eex 2J Si S j i, j J 0 antiferromagnetisk ordning För ferromagnetiska material används medelfältsteori för att uppskatta J kbtc z J där z antalet närmsta grannar med T c 1000 K blir J ~ 0.1 ev Kan magnetisk dipol-dipol växelverkan vara urprunget? E 2 d d a 0 m 0H dipol m 0.1meV med m 1B, gitterkonstant 1Å 4 3 a Lite överraskande är ursprunget elektrostatiskt (elektron-elektron) och bestäms av överlappet mellan elektronvågfunktioner tillhörande olika atomer.
4 Enligt Pauli s princip kan två elektroner inte anta samma kvantillstånd k,s två elektroner som har samma elektronspinn har olika k-tillstånd, medans två elektroner som har samma k-tillstånd har olika spinntillstånd. Elektronernas utbredning i rummet och därmed den elektrostatiska energin (växelverkan mellan elektroner) beror därför av elektronernas relativa spinnriktningar, Coulomb energi, bara en liten del kan förklara 2 e a ~ 10 ev Överlapp mellan elektronernas vågfunktioner tillhörande olika atomer kan vara direkt Ferrimagnetism överlapp som för Fe, Co, Ni (och dess legeringar), eller indirekt via ex. syre 2p tillstånd (superexchange, som hos ferrimagneter), eller via ledningselektroner (RKKY, Ruderman- Kittel-Kasuya-Yosida). Super-exchange interaction Superexchange växelverkan hos Fe 3 O 4 - antiferromagnetisk M Fe 2+ Fe 3+ O 2-
5 J F 2kFr RKKY sin 2kFr 2k r cos2k r F 2kFr 4 F
6 iv) Vad händer med valenselektronernas energinivåer när atomer närmar sig varandra och bildar ett fast material? Energiband skapas och elektronerna blir mer eller mindre delokaliserade, mång-elektronvågfunktion med kontinuerliga energinivåer Exempel: magnetisk övergångsmetall, 3d4s Energi, E Tillståndstäthet E 3d 4s E ex E F avstånd mellan atomer 2p 2s 1s N E N E Den atomära magnetismen kommer från 3d elektronerna Energibanden tillhörande spinn-upp och spinn-ner 3d elektroner förskjuts i förhållande till varandra p.g.a. E ex och bildar majoritets- och minoritetsband; elektroner i majoritetsbandet band har sin spinnriktning parallel med (lokala) magnetiseringen.
7 Blandning av elektrontillstånd med 3d och 4s karaktär får till följd att antalet elektroner i varje band inte behöver vara ett heltal, bara antalet valenselektroner antas vara ett heltal för grundämnen. Exempel: i) Fe har 8 valenselektroner som delas upp på 3d och 4s energibanden. Experimentella resultat visar att det finns s elektroner, vilket innebär att E F n3d 3d 3d 0 N N de n n Andra experimentella resultat visar på ett magnetisk moment mfe B E F 0 N N de n n d 3d vilket innebär att n och. 3d 4.62 n3 d ii) Ni har 10 valenselektroner att delas på 3d aoch 4s banden. Experimentalla resultat visar att det finns 0.6 4s elektroner och att m Ni B 0.60, vilket ger n3 d 5 och n3 d 4.4.
8 Ferromagnetiska grundämnen Gd FM 293 K; Tb FM 219 K; Dy FM 85 K; Ho FM 19 K; Er FM 19 K; Tm FM 32 K Men det finns många legeringar som är ferromagnetiska, och vi har de ferrimagnetiska materialen
9 Ferromagnetiska legeringar och magnetiska moment enligt Slater-Pauling kurvan Momentet enligt 'rigid band model' propotionellt mot [5 - (n - x - 5)] B om majoritetsbandet fullt, n = antalet valenselektroner (3d + 4s), x = antalet 4s elektroner Antalet valenselektroner per formelenhet för legering behöver inte vara heltal, exempelvis Fe 1-y Ni y, n = 8 (1-y) + 10 y E E F N E N E
10
11 Ordnade magnetiska material spinnordning J >0 J AB <0 J AB <0 J>0 J AB <0 J AB <0 ferro- antiferroe.g. Fe, Co,Ni e.g. Cr, MnO, MnS ferrimagnetisk ordning, M 2+ O-Fe 2 O 3 M 2+ och Fe 3+ fördelar sig på MnF 2, FeO, NiO 8 tetraedriska (4 syre nn) och 16 oktaedriska positioner (6 syre nn) A B A B e.g. Fe 3 O 4, a 8Å Fe 3+ 5 B Fe 2+ 4 B T T c paramagnetiskt beteende M H T C T c ; 2C T T N ; C A C B T T 2T 2 T c 2 c C A C B
12 Kubiska ferriter Spinell 8 Mg 2+ i tetrahedriska positioner 16 Al 3+ i oktahedriska positioner Invers spinell (ex. FeO-Fe 2 O 3 ) 8 Fe 3+ i tetrahedriska positioner 8 Fe 3+ i oktahedriska positioner 8 Fe 2+ i oktahedriska positioner Kristallstruktur för ferrimagneter A B
13 Kompensationstemperatur ferrimagneter det är den remanenta magnetiseringen som kan bli negativ
14 T T c ordnad magnetisk struktur, ferro- and ferrimagnetiska material erhåller SPONTAN och STARK magnetisering material T c J Fe 770 o C (1140 K) Ni 360 o C (630 K) Co 1150 o C (1420 K) Fe 3 O o C (820 K) In this course, we will only be interested in ferro- and ferrimagnetic materials. Egenskaper under T c : Hystereskurvan M M H s R ci T T T mättnadsmagnetisering remanent koercivfält magnetisering Hur ser B vs. H i ut? H ci 0 B 0 magnetfält H i M H i
15 Begrepp 1 i) Mättnadsmagnetisering: M s m V i, m i // H i i men spinn - excitationer ger lägre mättnadsmagnetisering, T Tc Ms T M0 Spinnvågsexcitationer a M s 3 2 T M 0 1 ct våglängd Material M 0 Fe A/m Ni A/m Co A/m Fe 3 O A/m ii) Remanent magnetisering; den uppmätta magnetiseringen då H i 0, remanent induktion används också. Br 0M r iii) Koercivfält; man skiljer på inre korcivfält Hci definierad av M 0, och H definierad av B 0, H ; B M( H ) H 0 när M( H ) H c H ci c 0 i i i i
16 Klassificering av magnetiska material Man använder Hceller Hci för att särskilja på magnetiska material. Ferro- och ferrimagnetiska material klassificeras som magnetiskt hårda eller mjuka enligt H c 10 ka/m H c 10 ka/m för hårdmagnetiska material, och för mjukmagnetiska material. hårdmagnetisk mjukmagnetisk H i H i H c bestäms av: magnetokristallin anisotropi, i granulära material av kornstorlek och kornform (formanisotropi), spänningar i materialet, skapar via magnetoelastisk energi lokala variationer i magnetisk anisotropi som kan hindra domänvaggarnas rörelse, och sekundära faser, kaviteter, etc. som kan hindra domänväggarnas rörelse. Empirisk relation mellan r och H c ; hög r motsvarar låg H c.
17 r
18 Tillämpningar Önskvärda egenskaper mjukmagnetiska; hög in,m s, Tc, och r, men låg H c. Elektromagneter, transformatorer, generatorer, elektriska motorer Önskvärda egenskaper hårdmagnetiska; hög H c, M s, M r och T c. Magnetiska lagringsmedia, generatorer, permanentmagneter för andra tillämpningar Till sist, högfrekvenstillämpningar (rf-området) kräver magnetiska isolatorer, ferrimagnetiska material som ex. NiO-Fe 2 O 3. Varför? Virvelströmmar...
19 Mål Känna till det atomära ursprunget till magnetism (spinn- och banimpulsmoment) Känna till begreppet 'quenching of orbital moment' Känna till utbytesväxelverkan mellan atomära magnetiska moment och dess ursprung Kvalitativt kunna beskriva ferro- och ferrimagnetism utifrån majoritets och minoritets elektronernas tillståndstätheter Förstå varför atomära magnetiska moment hos magnetiska övergångsmetaller (och dess legeringar) inte behöver vara ett heltal av Bohr-magnetonen Känna till Slater-Pauling kurvan Känna till vad som skiljer ferro-, ferri- och antiferromagnetiska material vad gäller Magnetisk ordning Känna till begreppen magnetisk ordnings temperatur (T c ), mättnadsmagnetisering (M s ), remanent magnetisering (M r ), koercivfält (H ci och H c ) och vad de innebär Känna till hur man skiljer på mjuk- och hårdmagnetiska material
9. Materiens magnetiska egenskaper. 9.0 Grunder: upprepning av elektromagnetism
530117 Materialfysik vt 2010 9. Materiens magnetiska egenskaper [Callister, Ashcroft-Mermin, Kittel, etc. Se också anteckningarna för Fasta Tillståndets fysik kapitel 14-15] 9.0 Grunder: upprepning av
Läs mer9. Materiens magnetiska egenskaper
530117 Materialfysik vt 2010 9. Materiens magnetiska egenskaper [Callister, Ashcroft-Mermin, Kittel, etc. Se också anteckningarna för Fasta Tillståndets fysik kapitel 14-15] 9.0 Grunder: upprepning av
Läs merMaterialfysik2010 Kai Nordlund
9.0 Grunder: upprepning av elektromagnetism 530117 Materialfysik vt 2010 Magnetism har alltid dipolkaraktär Monopoler existerar ej! 9. Materiens magnetiska egenskaper Grundekvationer: (Yttre) magnetfält:
Läs merDär r är ortsvektorn mellan den punkt där fältet beräknas och den punkt där linjeelementet dl av strömbanan finns.
1 Allmänt om magnetiska mtrl och tillämpningar; transformatorer, generatorer, motorer, magnetiska lagringsmedia (media + läs/skriv) NOBEL-PRI 27, magnetiska sensorer, drug carrier, magnetisk kylning Lektion
Läs mer15. Ferromagnetism. [HH 8, Kittel 15] Fasta tillståndets fysik, Kai Nordlund 2015 1
15. Ferromagnetism [HH 8, Kittel 15] Fasta tillståndets fysik, Kai Nordlund 2015 1 15.1. Allmänt Med ferromagnetiska material menas sådana som har spontant ett makroskopiskt magnetiskt moment, även då
Läs mer15. Ferromagnetism. [HH 8, Kittel 15]
15. Ferromagnetism [HH 8, Kittel 15] 15.1 Fasta tillståndets fysik, Kai Nordlund 2003 15.1. Allmänt Med ferromagnetiska material menas sådana som har spontant ett makroskopiskt magnetiskt moment, även
Läs mer( ) = B 0 samt att B z ( ) måste vara begränsad. Detta ger
Lösningsförslag till deltentamen i IM601 Fasta tillståndets fysik Londons ekvation Måndagen den augusti, 011 Teoridel 1. a) Från Amperes lag och det givna postulatet får vi att: B = m 0 j fi B = m 0 j
Läs mer11.1 Allmänt I Allmänt III
11. Ferromagnetism I I 11.2.1 Utbytesväxelverkan 11.2.2 Heisenberg-operatorn och Weiss fält 11.2.3 Resultat ur medelfältsapproximationen [Kittel 12, AM 32-33] Med ferromagnetiska material menas sådana
Läs merLösningsförslag till deltentamen i IM2601 Fasta tillståndets fysik. Teoridel
Lösningsförslag till deltentamen i IM601 Fasta tillståndets fysik Heisenbergmodellen Måndagen den 0 augusti, 01 Teoridel 1. a) Heisenbergmodellen beskriver växelverkan mellan elektronernas spinn på närliggande
Läs mer11. Ferromagnetism I Allmänt
11. Ferromagnetism I 11.2.1 Utbytesväxelverkan 11.2.2 Heisenberg-operatorn och Weiss fält 11.2.3 Resultat ur medelfältsapproximationen 11.5.1 Domängränsernas struktur Ronald Österbacka Materialfysik 2008,
Läs merFöreläsning 1. Elektronen som partikel (kap 2)
Föreläsning 1 Elektronen som partikel (kap 2) valenselektroner i metaller som ideal gas ström från elektriskt fält mikroskopisk syn på resistans, Ohms lag diffusionsström Vår första modell valenselektroner
Läs merLösningsförslag till deltentamen i IM2601 Fasta tillståndets fysik. Onsdagen den 30 maj, Teoridel Ê Á Ê. B B T Ë k B T Ê. exp m BBˆ.
Lösningsförslag till deltentamen i IM60 Fasta tillståndets fysik Paramagnetism i ett tvånivåsystem Onsdagen den 30 maj, 0 Teoridel. a) För m S = - är m S z = -m B S z = +m B och energin blir U = -m B B
Läs mer15. Ferromagnetism. [HH 8, Kittel 15] Fasta tillståndets fysik, Kai Nordlund
15. Ferromagnetism [HH 8, Kittel 15] Fasta tillståndets fysik, Kai Nordlund 2017 1 15.1. Allmänt Med ferromagnetiska material menas sådana som har spontant ett makroskopiskt magnetiskt moment, även då
Läs merAtomer, ledare och halvledare. Kapitel 40-41
Atomer, ledare och halvledare Kapitel 40-41 Centrala begrepp Kvantiserade energinivåer i atomer Elektronspinn och finstruktur Elektronen i en atom både banimpulsmoment, som karakteriseras av kvanttalet
Läs merNmr-spektrometri. Matti Hotokka Fysikalisk kemi
Nmr-spektrometri Matti Hotokka Fysikalisk kemi Impulsmoment Storlek = impulsmomentvektorns längd, kvanttalet L Riktning, kvanttalet m Vektorn precesserar Kärnans spinnimpulsmoment Kvanttalet betecknas
Läs mer14. Diamagnetism och paramagnetism
14. Diamagnetism och paramagnetism [HH 7, Kittel 14, AM 13] Vi förklarar i detta kapitel åtminstone kvalitativt hur alla olika typer av magnetism som illustreras i bilden uppkommer. Vi börjar med paramagnetism.
Läs merFöreläsning 5 Att bygga atomen del II
Föreläsning 5 Att bygga atomen del II Moseleys Lag Pauliprincipen Det periodiska systemet Kemi på sidor Vad har vi lärt hittills? En elektron hör till ett skal med ett kvanttal n Varje skal har en specifik
Läs mer1 Beskriv kortfattat vad begreppen spontan och fältinducerad magnetostriktion innebär.
Magnetisk anisotropi och magnetostriktion 1 Beskriv kortfattat vad begreppen spontan och fältinducerad magnetostriktion innebär. 2 Det finns legeringar som uppvisar osedvanligt stor magnetostriktion med
Läs merLösningsförslag till deltentamen i IM2601 Fasta tillståndets fysik. Teoridel
Lösningsförslag till deltentamen i IM601 Fasta tillståndets fysi Onsdagen den 5 maj, 011 Teoridel Magnetism i MnF 1. a) Vi ser från enhetscellen att den innehåller 8 1 =1 Mn-atom med spinn upp (hörnen)
Läs mer14. Diamagnetism och paramagnetism
14. Diamagnetism och paramagnetism [HH 7, Kittel 14, AM 13] Fasta tillståndets fysik, Kai Nordlund 2017 1 14.1. Allmänt Ett materials magnetism kan klassificeras i två huvudkategorier; material som är
Läs mer14. Diamagnetism och paramagnetism
14. Diamagnetism och paramagnetism [HH 7, Kittel 14, AM 13] Fasta tillståndets fysik, Kai Nordlund 2012 1 14.1. Allmänt Ett materials magnetism kan klassificeras i två huvudkategorier; material som är
Läs mer14. Diamagnetism och paramagnetism. [HH 7, Kittel 14, AM 13]
14. Diamagnetism och paramagnetism [HH 7, Kittel 14, AM 13] 14.1 Fasta tillståndets fysik, Kai Nordlund 2003 14.1. Allmänt Ett materials magnetism kan klassificeras i två huvudkategorier; material som
Läs merLecture 6 Atomer och Material
Lecture 6 Atomer och Material Bandstruktur Ledare Isolatorer Halvledare Påminnelse Elektronerna ordnas i skal (n) och subskal (l) En elektron specificeras med 4 kvanttalen n,lm l,m s Två elektroner kan
Läs merKEMA00. Magnus Ullner. Föreläsningsanteckningar och säkerhetskompendium kan laddas ner från
KEMA00 Magnus Ullner Föreläsningsanteckningar och säkerhetskompendium kan laddas ner från http://www.kemi.lu.se/utbildning/grund/kema00/dold Användarnamn: Kema00 Lösenord: DeltaH0 F2 Periodiska systemet
Läs merattraktiv repellerande
Magnetism, kap. 24 Eleonora Lorek Magnetism, introduktion Magnetism ordet kommer från Magnesia, ett område i antika Grekland där man hittade konstiga stenar som kunde lyfta upp järn. Idag är magnetism
Läs merMjukmagnetiska material
Mjukmagnetiska material 3 Fe-Co 2 Fe Fe-Si 0 M s [T] 1 Fe powder cores Fe-Ni 36-50 wt% amorphous nanocrystalline Fe-Ni 75 wt% soft ferrites 0 10 1 10 2 10 3 10 4 10 5 i m I tillämpningar används mjukmagnetiska
Läs merDemonstration: De magnetiska grundfenomenen. Utrustning: Tre stavmagneter, metallkulor, mynt, kompass.
1. Magnetism Magnetismen som fenomen upptäcktes redan under antiken, då man märkte att vissa malmarter attraherade vissa metaller. Nuförtiden vet vi att magneter också kan skapas på konstgjord väg. 1.1
Läs merMaterial föreläsning 6. HT2 7,5 p halvfart Janne Carlsson
Material föreläsning 6 HT2 7,5 p halvfart Janne Carlsson Tisdag 6:e December 10:15 16:00 PPU105 Material Förmiddagens agenda Termiska egenskaper ch 12-13 Paus Elektriska, magnetiska och optiska egenskaper
Läs merFöreläsning 2 - Halvledare
Föreläsning 2 - Halvledare Historisk definition Atom Molekyl - Kristall Metall-Halvledare-Isolator Elektroner Hål Intrinsisk halvledare effekt av temperatur Donald Judd, untitled 1 Komponentfysik - Kursöversikt
Läs mer1. (a) (1 poäng) Rita i figuren en translationsvektor T som överför mönstret på sig själv.
1. (a) (1 poäng) Rita i figuren en translationsvektor T som överför mönstret på sig själv. Solution: Man ser efter ett tag att några kombinationer återkommer, till exempel vertikala eller horisontella
Läs merHur kan man beskriva magnetismen i ferro- och ferrimagnetiska material? Makroskopiskt är den fältinducerad, mikroskopiskt är den permanent.
Magnetiska domäner Hur kan man beskriva magnetismen i ferro- och ferrimagnetiska material? Makroskopiskt är den fältinducerad, mikroskopiskt är den permanent. Permanenta atomära magnetiska moment, Magnetiska
Läs merMagnetism. Beskriver hur magneter med konstanta magnetfält, t.ex. permanentmagneter, växelverkar med varandra och med externa magnetfält.
Magnetism Magnetostatik eskriver hur magneter med konstanta magnetfält, t.ex. permanentmagneter, växelverkar med varandra och med externa magnetfält. Vi känner till följande effekter: 1. En fritt upphängd
Läs merEnligt Hunds första regel är spin maximal. Med tvνa elektroner i fem orbitaler tillνater
Problem. Vad är enligt Hunds reglar grundtillstνandet av deföljande fria joner? Använd spektroskopisk notation. Till exempel, i Eu + (4f 7 ) skulle rätt svar vara 8 S 7=.Gekvanttal för banrörelsemängdsmoment,
Läs merNord och syd. Magiska magneter. Redan de gamla grekerna. Kinesisk kompass. Magnetfält. Magnetfältets riktning
Nord och syd Magiska magneter Osynliga krafter som verkar på avstånd Föreläsning 10/ 2010 Marica Ericson Redan de gamla grekerna Kinesisk kompass Gjorde kompasser av magnetit på 1100-talet magnetit ca
Läs merTENTAMEN I FASTA TILLSTÅNDETS FYSIK F3/KF3 FFY011
TENTAMEN I FASTA TILLSTÅNDETS FYSIK F3/KF3 FFY011 Tid: Lokal: 2011-03-18 förmiddag VV salar Hjälpmedel: Hjälpmedel: Physics Handbook, bifogad formelsamling, typgodkänd räknare eller annan räknare i fickformat
Läs merKapitel 7. Atomstruktur och periodicitet. Kvantmekanik Aufbau Periodiska systemet
Avsnitt 7.1 Elektromagnetisk strålning Kapitel 7 Fyrverkeri i olika färger Atomstruktur och periodicitet Copyright Cengage Learning. All rights reserved 2 Illuminerad saltgurka Kapitel 7 Innehåll Kvantmekanik
Läs merSensorer, effektorer och fysik. Grundläggande fysikaliska begrepp som är viktiga inom mättekniken
Sensorer, effektorer och fysik Grundläggande fysikaliska begrepp som är viktiga inom mättekniken Innehåll Grundläggande begrepp inom mekanik. Elektriskt fält och elektrisk potential. Gauss lag Dielektrika
Läs merHårdmagnetiska material / permanent magnet materials
1 Hårdmagnetika material / permanent magnet material agnetiera fört med tort magnetfält H 1 (ofta pulat), när det yttre fältet är bortaget finn fortfarande det avmagnetierande fältet H d och materialet
Läs merKapitel 7. Atomstruktur och periodicitet
Kapitel 7 Atomstruktur och periodicitet Avsnitt 7.1 Elektromagnetisk strålning Fyrverkeri i olika färger Copyright Cengage Learning. All rights reserved 2 Avsnitt 7.2 Materians karaktär Illuminerad saltgurka
Läs merRep. Kap. 27 som behandlade kraften på en laddningar från ett B-fält.
Rep. Kap. 7 som behandlade kraften på en laddningar från ett -fält. Kraft på laddning i rörelse Kraft på ström i ledare Gauss sats för -fältet Inte så användbar som den för E-fältet, eftersom flödet här
Läs merExtrauppgifter som kompletterar uppgifterna i Foot:
Extrauppgifter som kompletterar uppgifterna i Foot: K1.1 a) Beräkna vågtal och våglängd för Balmer-α (H α ), Balmer-β (H β ) och Paschen-α i väte. b) Jämför skillnaden mellan vågtalen för H α och H β med
Läs merKEMA00. Magnus Ullner. Föreläsningsanteckningar och säkerhetskompendium kan laddas ner från
KEMA00 Magnus Ullner Föreläsningsanteckningar och säkerhetskompendium kan laddas ner från http://www.kemi.lu.se/utbildning/grund/kema00/dold Användarnamn: Kema00 Lösenord: DeltaH0 Repetition F2 Vågfunktion
Läs merOm inget annan anges gäller det rumstemperatur, d.v.s. T =300K, termisk jämvikt och värden som inte ges i uppgiften hämtas från formelsamlingen.
Komponentfysik Övningsuppgifter Halvledare VT-15 Om inget annan anges gäller det rumstemperatur, d.v.s. T =300K, termisk jämvikt och värden som inte ges i uppgiften hämtas från formelsamlingen. Utredande
Läs mer4-1 Hur lyder Schrödingerekvationen för en partikel som rör sig i det tredimensionella
KVANTMEKANIKFRÅGOR Griffiths, Kapitel 4-6 Tanken med dessa frågor är att de ska belysa de centrala delarna av kursen och tjäna som kunskapskontroll och repetition. Kapitelreferenserna är till Griffiths.
Läs mer10.1 Allmänt I Allmänt III
10. Diamagnetism och paramagnetism I I 10.2.1 Ursprunget hos de permanenta dipolerna 10.2.2 Växelverkan av permanenta dipolmoment med yttre fält 10.2.3 Beräkning av paramagnetisk magnetisation i icke-metaller
Läs mer14. Diamagnetism och paramagnetism
14. Diamagnetism och paramagnetism [HH 7, Kittel 14, AM 13] Fasta tillståndets fysik, Kai Nordlund 2015 1 14.1. Allmänt Ett materials magnetism kan klassificeras i två huvudkategorier; material som är
Läs merAndra föreläsningen kapitel 7. Patrik Lundström
Andra föreläsningen kapitel 7 Patrik Lundström Kvantisering i klassisk fysik: Uppkomst av heltalskvanttal För att en stående våg i en ring inte ska släcka ut sig själv krävs att den är tillbaka som den
Läs merZeemaneffekt. Projektlaboration, Experimentell kvantfysik, FK5013
Zeemaneffekt Projektlaboration, Experimentell kvantfysik, FK5013 Introduktion En del energinivåer i en atom kan ha samma energi, d.v.s. energinivåerna är degenererade. Degenereringen kan brytas genom att
Läs merFöreläsning 2 - Halvledare
Föreläsning 2 - Halvledare Historisk definition Atom Molekyl - Kristall Metall-Halvledare-Isolator lektroner Hål Intrinsisk halvledare effekt av temperatur 1 Komponentfysik - Kursöversikt Bipolära Transistorer
Läs merTENTAMEN I FASTA TILLSTÅNDETS FYSIK F3/KF3 FFY011
TENTAMEN I FASTA TILLSTÅNDETS FYSIK F3/KF3 FFY011 Tid: 2012-08-24 kl. 08.30 Lokal: VV- salar Hjälpmedel: Physics Handbook, egen formelsamling på ett A4 blad (fram och baksidan), typgodkänd räknare eller
Läs merHALVLEDARE. Inledning
HALVLEDARE Inledning Halvledare har varit den i särklass viktigaste materialkategorin för den högteknologiska utvecklingen under 1900-talet. Man kan också säga att inget annat exempel kan mer tydligt visa
Läs merKvantbrunnar Kvantiserade energier och tillstånd
Kvantbrunnar Kvantiserade energier och tillstånd Inledning Syftet med denna laboration är att undersöka kvantiseringen av energitillstånd i kvantbrunnar. Till detta används en java-applet som hittas på
Läs merDavid Wessman, Lund, 30 oktober 2014 Statistisk Termodynamik - Kapitel 5. Sammanfattning av Gunnar Ohléns bok Statistisk Termodynamik.
Sammanfattning av Gunnar Ohléns bok Statistisk Termodynamik. 1 Jämviktsvillkor Om vi har ett stort system som består av ett litet system i kontakt med en värmereservoar. Storheter för det lilla systemet
Läs merKap. 8. Bindning: Generella begrepp, fortsättning
Kap. 8. Bindning: Generella begrepp, fortsättning 8.5 Energieffekter i binära joniska föreningar Faktorer som påverkar stabiliteten och strukturen för fasta binära joniska ämnen. Coulomb (elektrostatisk)
Läs merGÖTEBORGS UNIVERSITET Institutionen för fysik Curt Nyberg, Igor Zoric
GÖTEBORGS UNIVERSITET 06-11 10 Institutionen för fysik Curt Nyberg, Igor Zoric PROJEKTTENTAMEN I FASTA TILLSTÅNDETS FYSIK FYN160, ht 2006 Inlämningsuppgifterna ersätter tentamen. Du skall lösa uppgifterna
Läs merInstuderingsfrågor, Griffiths kapitel 4 7
Joakim Edsjö 15 oktober 2007 Fysikum, Stockholms Universitet Tel.: 08-55 37 87 26 E-post: edsjo@physto.se Instuderingsfrågor, Griffiths kapitel 4 7 Teoretisk Kvantmekanik II HT 2007 Tanken med dessa frågor
Läs merMendelevs periodiska system
Mendelevs periodiska system Notera luckorna som betecknar element som var okända vid den tiden. Med hjälp av systement lyckades Mendelev förutsäga dessa grundämnens egenskaper. Vårt nuvarande periodiska
Läs merKapitel 7. Atomstruktur och periodicitet. Kvantmekanik Aufbau Periodiska systemet
Kapitel 7 Innehåll Kapitel 7 Atomstruktur och periodicitet Kvantmekanik Aufbau Periodiska systemet Copyright Cengage Learning. All rights reserved 2 Kapitel 7 Innehåll 7.1 Elektromagnetisk strålning 7.2
Läs merMed ett materials elektriska egenskaper förstår man helt allmänt dess ledningsförmåga, konduktans, och resistans Ohms lag:
530117 Materialfysik Ht 2010 8. Materials elektriska egenskaper 8.1 Bandstruktur 8.1.1. Allmänt Med ett materials elektriska egenskaper förstår man helt allmänt dess ledningsförmåga, konduktans, och resistans
Läs merAllmänt Materialfysik Ht Materials elektriska egenskaper 8.1 Bandstruktur. l A Allmänt. 8.1.
8.1.1. Allmänt 530117 Materialfysik Ht 2010 8. Materials elektriska egenskaper 8.1 Bandstruktur Med ett materials elektriska egenskaper förstår man helt allmänt dess ledningsförmåga, konduktans, och resistans
Läs merMaterialfysik Ht Materials elektriska egenskaper 8.1 Bandstruktur
530117 Materialfysik Ht 2010 8. Materials elektriska egenskaper 8.1 Bandstruktur 8.1.1. Allmänt Med ett materials elektriska egenskaper förstår man helt allmänt dess ledningsförmåga, konduktans, och resistans
Läs mer.Kemiska föreningar. Kap. 3.
Föreläsning 2 Kemiska bindningar Kovalenta, polära kovalenta och jonbindningar. Elektronegativitet. Diatomära molekyler Molekylorbitaler, bindande och antibindande. Bindningstal. Homo- och heteroatomära
Läs merGe exempel på hur vi använder oss av magneter Think, pair, share
Magnetism Ge exempel på hur vi använder oss av magneter Think, pair, share Vilka ämnen är magnetiska? Vi gör även en laboration där vi testar vilka ämnen som är magnetiska och drar en slutsats utifrån
Läs merBFL122/BFL111 Fysik för Tekniskt/ Naturvetenskapligt Basår/ Bastermin Föreläsning 7 Kvantfysik, Atom-, Molekyl- och Fasta Tillståndets Fysik
Föreläsning 7 Kvantfysik 2 Partiklars vågegenskaper Som kunnat konstateras uppträder elektromagnetisk strålning ljus som en dubbelnatur, ibland behöver man beskriva ljus som vågrörelser och ibland är det
Läs merFöreläsning 8 Elementarpartiklar, bara kvarkar och leptoner
Föreläsning 8 Elementarpartiklar, bara kvarkar och leptoner Bevarandelagar i reaktioner MP 13-3 Elementarpartiklarnas periodiska system Standard Modellen och kraftförening MP 13-4 Vad härnäst? MP 13-5
Läs merKemiska bindningar. Matti Hotokka
Kemiska bindningar Matti Hotokka Definition Praktisk definition En bindning består av ett elektronpar, som befinner sig mellan de bundna atomerna Vardera atom bidrar med en elektron till bindningen H +
Läs merFöreläsning 8 Elementarpartiklar, bara kvarkar och leptoner
Föreläsning 8 Elementarpartiklar, bara kvarkar och leptoner Bevarandelagar i reaktioner MP 13-3 Elementarpartiklarnas periodiska system Standard Modellen och kraftförening MP 13-4 Vad härnäst? MP 13-5
Läs merTopologiska material. Kvantmekaniska effekter med stora konsekvenser. Annica Black-Schaffer.
Topologiska material Kvantmekaniska effekter med stora konsekvenser Annica Black-Schaffer annica.black-schaffer@physics.uu.se Lärardag i fysik, Kungl. Vetenskapsakademien 29 oktober 2014 Materiefysik Material
Läs merInföra begreppen ström, strömtäthet och resistans Ohms lag Tillämpningar på enkla kretsar Energi och effekt i kretsar
Kapitel: 25 Ström, motstånd och emf (Nu lämnar vi elektrostatiken) Visa under vilka villkor det kan finnas E-fält i ledare Införa begreppet emf (electromotoric force) Beskriva laddningars rörelse i ledare
Läs merDipoler och dipol-dipolbindningar Del 1. Niklas Dahrén
Dipoler och dipoldipolbindningar Del 1 Niklas Dahrén Indelning av kemiska bindningar Jonbindning Bindningar mellan jonerna i en jonförening (salt) Kemiska bindningar Metallbindning Kovalenta bindningar
Läs merPERIODISKA SYSTEMET. 29 Cu. 27 Co. 26 Fe. 28 Ni. 47 Ag. 45 Rh. 46 Pd. 44 Ru. 76 Os. 77 Ir. 78 Pt. 79 Au. 110 Ds. 109 Mt. 111 Rg. 108 Hs. 65 Tb.
UTTAGNING TILL KEMIOLYMPIADEN 2019 TEOETISKT POV nr 1 Provdatum: vecka 45, 6-9 november Provtid: 120 minuter. Hjälpmedel: äknare, tabell- och formelsamling. edovisning och alla svar görs på svarsblanketten
Läs merMagnetostatik och elektromagnetism
Magnetostatik och elektromagnetism Magnetostatik eskriver hur magneter med konstanta magnetfält, t.ex. permanentmagneter, växelverkar med varandra och med externa magnetfält. Vi känner till följande effekter:
Läs merFöreläsning 2 Modeller av atomkärnan
Föreläsning 2 Modeller av atomkärnan Atomkärnan MP 11-1 Protonens och neutronens egenskaper Atomkärnors storlek och form MP 11-2, 4-2 Kärnmodeller 11-6 Vad gör denna ovanlig? Se även http://www.lbl.gov/abc
Läs merɛ r m n/m e 0,43 0,60 0,065 m p/m e 0,54 0,28 0,5 µ n (m 2 /Vs) 0,13 0,38 0,85 µ p (m 2 /Vs) 0,05 0,18 0,04
Tabell 1: Några utvalda naturkonstanter: Namn Symbol Värde Enhet Ljushastighet c 2,998.10 8 m/s Elementarladdning e 1,602.10 19 C Plancks konstant h 6,626.10 34 Js h 1,055.10 34 Js Finstrukturkonstanten
Läs merTENTAMEN Material. Moment: Tentamen (TEN1), 3,5 högskolepoäng, betyg 3, 4 eller 5. Skriv din kod, kurskoden och kursnamn på varje inlämnat blad!
TENTAMEN Material Kurskod: PPU105 Moment: Tentamen (TEN1), 3,5 högskolepoäng, betyg 3, 4 eller 5 Datum: 2015-01-14 14:10-18:30 Hjälpmedel: Skriv och ritmateriel, räknedosa. Läs detta innan du börjar med
Läs merUtveckling mot vågbeskrivning av elektroner. En orientering
Utveckling mot vågbeskrivning av elektroner En orientering Nikodemus Karlsson Februari 00 . Bohrs Postulat Niels Bohr (885-96) ställde utifrån iakttagelser upp fyra postulat gällande väteatomen ¹:. Elektronen
Läs merTILLÄMPAD ATOMFYSIK Övningstenta 2
TILLÄMPAD ATOMFYSIK Övningstenta 2 Skrivtid: 8 13 Hjälpmedel: Formelblad och räknedosa. Uppgifterna är inte ordnade efter svårighetsgrad. Börja varje ny uppgift på ett nytt blad och skriv bara på en sida.
Läs merVågrörelselära & Kvantfysik, FK januari 2012
Räkneövning 10 Vågrörelselära & Kvantfysik, FK2002 9 januari 20 Problem 42.1 Vad är det orbitala rörelsemängdsmomentet, L, för en elektron i a) 3p-tillståndet b) 4f-tillståndet? Det orbitala rörelsemängdsmomentet
Läs merRe(A 0. λ K=2π/λ FONONER
FONONER Atomerna sitter inte fastfrusna på det regelbundna sätt som kristallmodellerna visar. De rubbas ur sina jämviktslägen av tillförd värme, ljus, ljud, mekaniska stötar mm. Atomerna i kristallen vibrerar
Läs merKapitel 10. Vätskor och fasta faser
Kapitel 10 Vätskor och fasta faser Kapitel 10 Innehåll 10.1 10.2 Det flytande tillståndet 10.3 En introduktion till olika strukturer i fasta faser 10.4 Struktur och bindning i metaller 10.5 Kol och kisel:
Läs merIntroduktion till det periodiska systemet. Niklas Dahrén
Introduktion till det periodiska systemet Niklas Dahrén Det periodiska systemet Vad är det periodiska systemet?: Det periodiska systemet är en tabell där alla kända grundämnen och atomslag ingår. Hur är
Läs merAtomen - Periodiska systemet. Kap 3 Att ordna materian
Atomen - Periodiska systemet Kap 3 Att ordna materian Av vad består materian? 400fKr (före år noll) Empedokles: fyra element, jord, eld, luft, vatten Demokritos: små odelbara partiklar! -------------------------
Läs merKap. 8. Bindning: Generella begrepp
Kap. 8. Bindning: Generella begrepp 8.1 Kemiska bindningar: olika typer Bindningslängd: avståndet mellan atomer vid energiminimum Bindningsenergi: Energivinsten vid minimum jämfört med fria atomerna, energin
Läs merFrielektron fermigas i en kristall. L z. L y L x. h 2 2m FRIELEKTRONMODELLEN
FRIELEKTRONMODELLEN I frielektronmodellen (FEM) behandlas valenselektronerna som en gas. Elektronerna rör sig obehindrat i kristallen och växelverkar varken med jonerna eller med varandra. Figuren nedan
Läs merKemisk bindning. Mål med avsnittet. Jonbindning
Kemisk bindning Det är få grundämnen som förekommer i ren form i naturen De flesta söker en kompis med kompletterande egenskaper Detta kan ske på några olika sätt, både inom molekylen och mellan molekylen
Läs merKapitel 10. Vätskor och fasta faser
Kapitel 10 Vätskor och fasta faser Kapitel 10 Innehåll 10.1 Mellanmolekylära krafter 10.2 Det flytande tillståndet 10.3 En introduktion till olika strukturer i fasta faser 10.4 Struktur och bindning i
Läs merKvantbrunnar -Kvantiserade energier och tillstånd
Kvantbrunnar -Kvantiserade energier och tillstånd Inledning Syftet med denna laboration är att undersöka kvantiseringen av energitillstånd i kvantbrunnar. Till detta används en java-applet som hittas på
Läs merFysik TFYA86. Föreläsning 11/11
Fysik TFYA86 Föreläsning 11/11 1 Kvantmekanik och Materialuppbyggnad University Physics: Kapitel 40-42* (*) 40.1-4 (översikt) 41.6 (uteslutningsprincipen) 42.1, 3, 4, 6, 7 koncept enklare uppgifter Översikt
Läs mer2.14. Spinn-bankopplingen
2.14. Spinn-bankopplingen [Understanding Physics: 19.12-19.16] I avsnitt 2.12 konstaterade vi, att elektronen, som enligt Bohrs modell rör sig i en cirkelbana, kommer att ge upphov till en strömslinga,
Läs merKapitel 8 och 9. Kemisk bindning: allmänna begrepp och orbitaler. Krafter som håller grupper av atomer samman och får dem att fungera som en enhet.
Kapitel 8 Innehåll Kapitel 8 och 9 Kemisk bindning: allmänna begrepp och orbitaler 8.1 lika typer av kemisk bindning 8.2 Elektronegativitet 8.3 Polära bindningar och dipolmoment 8.4 Joner: elektronkonfiguration
Läs merRepetition F3. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00
Repetition F3 Oktettregeln Jonbindning och kovalent bindning Lewisstrukturer Elektronegativitet och polariserbarhet bindningskaraktär polära bindningar Bindningsstyrka F4 Molekylstrukturer Enkla molekyler
Läs merOxidationstal. Niklas Dahrén
Oxidationstal Niklas Dahrén Innehåll Förklaring över vad oxidationstal är. Regler för att bestämma oxidationstal. Vad innebär oxidation och reduktion? Oxidation: Ett ämne (atom eller jon) får ett elektronunderskott
Läs merICH Q3d Elemental Impurities
ICH Q3d Elemental Impurities Douglas Baxter, Lina Helin, Lars-Gunnar Omberg, Karin Ylinenjärvi, Kristina Svedenbjörk, Heidi Bernas, Ilia Rodushkin Right Solutions Right Partner www.alsglobal.com 1 Right
Läs merKapitel 8 och 9. Kemisk bindning: allmänna begrepp och orbitaler
Kapitel 8 Innehåll Kapitel 8 och 9 Kemisk bindning: allmänna begrepp och orbitaler 8.1 Olika typer av kemisk bindning 8.2 Elektronegativitet 8.3 Polära bindningar och dipolmoment 8.4 Joner: elektronkonfiguration
Läs merKapitel 8 och 9. Kemisk bindning: allmänna begrepp och orbitaler
Kapitel 8 och 9 Kemisk bindning: allmänna begrepp och orbitaler Kapitel 8 Innehåll 8.1 Olika typer av kemisk bindning 8.2 Elektronegativitet 8.3 Polära bindningar och dipolmoment 8.4 Joner: elektronkonfiguration
Läs merFöreläsning 3. Radioaktivitet, alfa-, beta-, gammasönderfall
Radioaktivitet, alfa-, beta-, gammasönderfall Halveringstid (MP 11-3, s. 522-525) Alfa-sönderfall (MP 11-4, s. 525-530) Beta-sönderfall (MP 11-4, s. 530-535) Gamma-sönderfall (MP 11-4, s. 535-537) Se även
Läs merc = λ ν Vågrörelse Kap. 1. Kvantmekanik och den mikroskopiska världen Kvantmekanik 1.1 Elektromagnetisk strålning
Kap. 1. Kvantmekanik och den mikroskopiska världen Modern teori för atomer/molekyler kan förklara atomers/molekylers egenskaper: Kvantmekanik I detta och nästa kapitel: atomers egenskaper och periodiska
Läs merMaterial föreläsning 6. VT1 7,5 p halvfart Janne Carlsson
Material föreläsning 6 VT1 7,5 p halvfart Janne Carlsson Tisdag 20:e februari 9:15 12:00 PPU105 Material Förmiddagens agenda Utmattning, friktion och nötning ch 9 11 Paus Termiska egenskaper ch 12-13 Paus
Läs merKvantmekanik och kemisk bindning I 1KB501
Kvantmekanik och kemisk bindning I 1KB501 TENTAMEN, 013-06-05, 8.00-13.00 Tillåtna hjälpmedel: Miniräknare, bifogade formelsamlingar. Börja på nytt blad för varje nytt problem, och skriv din kod på varje
Läs mer