Bản chất và mô tả dị hướng từ tinh thể Dị hướng từ tinh thể

  • Cách hiểu đơn giản về dị hướng từ tinh thể là năng lượng liên quan đến tính đối xứng tinh thể. Nhưng về thực chất, năng lượng dị hướng từ tinh thể là dạng năng lượng có được do liên kết giữa mômen từ spinmômen từ quỹ đạo (liên kết spin - quỹ đạo) và do sự liên kết của điện tử với sự sắp xếp của các nguyên tử trong mạng tinh thể (tương tác với trường tinh thể).
  • Dị hướng từ tinh thể mô tả định hướng của độ từ hóa. Một cách tổng quát, năng lượng dị hướng từ tinh thể được biểu diễn bởi chuỗi các hàm cơ bản liên quan tới góc giữa véctơ từ độ và trục dễ từ hóa.
    • Nếu tinh thể có 1 trục dễ từ hóa duy nhất (gọi là dị hướng đơn trục - uniaxial anisotropy) thì năng lượng dị hướng từ tinh thể được cho bởi:

E = K 1 . s i n 2 θ + K 2 . s i n 4 θ + . . . = ∑ i = 1 n K n . s i n 2. i θ {\displaystyle E=K_{1}.sin^{2}\theta +K_{2}.sin^{4}\theta +...=\sum _{i=1}^{n}K_{n}.sin^{2.i}\theta }

với θ {\displaystyle \theta } là góc giữa từ độ và trục dễ từ hóa, K i {\displaystyle K_{i}} là các hằng số dị hướng từ tinh thể mang đặc trưng cho chất.

E = K 1 ( α 1 2 . α 2 2 + α 2 2 . α 3 2 + α 3 2 . α 1 2 ) + K 2 . α 1 2 . α 2 2 . α 3 2 {\displaystyle E=K_{1}(\alpha _{1}^{2}.\alpha _{2}^{2}+\alpha _{2}^{2}.\alpha _{3}^{2}+\alpha _{3}^{2}.\alpha _{1}^{2})+K_{2}.\alpha _{1}^{2}.\alpha _{2}^{2}.\alpha _{3}^{2}}

với K 1 , K 2 . . {\displaystyle K_{1},K_{2}..} là hằng số dị hướng từ tinh thể bậc 1, 2..., α 1 , α 2 , α 3 {\displaystyle \alpha _{1},\alpha _{2},\alpha _{3}} là các côsin chỉ phương giữa véctơ từ độ và các trục tinh thể.