Numéro
J. Phys. Colloques
Volume 32, Numéro C1, Février 1971
EXPOSÉS et COMMUNICATIONS présentés à la 7ème CONFÉRENCE INTERNATIONALE DE MAGNÉTISME 1970
Page(s) C1-83 - C1-85
DOI http://dx.doi.org/10.1051/jphyscol:1971124
EXPOSÉS et COMMUNICATIONS présentés à la 7ème CONFÉRENCE INTERNATIONALE DE MAGNÉTISME 1970

J. Phys. Colloques 32 (1971) C1-83-C1-85

DOI: 10.1051/jphyscol:1971124

INDETERMINACY OF MULTIPLICITY (IM) AND PSEUDOMULTIPLICITY (IPM) OF CRYSTALS WITH MAGNETIC AND OTHER ORDER

S. V. VONSOVSKY1, 2 and M. S. SVIRSKY1, 2

1  Institute of Metal Physics, Academy of Sciences, Sverdlovsk, USSR
2  Pedagogical State Institute, Tchelyabinsk, USSR


Résumé
La réalisation d'un état antiferromagnétique colinéaire (afm) nécessite IM. On ne peut alors pas expliquer l'afm par un hamiltonien d'Heisenberg isotrope. Un hamiltonien anisotrope (commutant avec l'opérateur renversement du temps) ne permet pas d'obtenir un état afm dans un état non dégénéré de spin entier. Pour stabiliser l'afm, il est nécessaire d'introduire un hamiltonien impair par rapport au renversement du temps. IM est aussi nécessaire pour stabiliser des structures magnétiques non colinéaires. Pour les structures hélicoïdales IM dépend de l'angle de l'hélice. La théorie quantique du magnétisme est généralisée aux systèmes électroniques non magnétiques en introduisant un pseudospin lié à la population des niveaux électroniques, IPM est important pour les états normaux et supraconducteurs. Le niveau de Fermi étant 1 dans le premier état IPM est égal à la racine carrée du produit du nombre d'électrons et de trous dans la bande d'énergie. IPM devient 0 dans le cas d'un diélectrique à bande pleine, pseudoferromagnétisme (pfm). On rencontre un IPM maximum dans les métaux alcalins ayant une bande à moitié occupée (deux domaines pfm). L'état supraconducteur correspond à une paroi de Bloch entre deux pseudodomaines. La méthode du champ pseudomagnétique est équivalente à la théorie de Bardeen-Cooper-Schrieffer. Le rejet de l'approximation du champ pseudomoléculaire conduit à une généralisation de la théorie BCS.


Abstract
The realization of colinear antiferromagnetism (afm) requires IM. Therefore afm cannot be explained by an isotropic Heisenberg Hamiltonian. With an anisotropic Hamiltonian (commuting with the time reversal operator) afm cannot be realized in a non degenerate state of integral spin. For stabilization of afm it is necessary to introduce a Hamiltonian that is odd with respect to time reversal. IM is also necessary for the stabilization of noncolinear magnetic structures. For spiral structures IM depends on the helical angle. The quantum theory of magnetism is generalized for non magnetic electron systems by introducing a pseudospin related to the population of electron levels, IPM is important for normal and superconducting states. The Fermi index being I in the former state, IPM is equal to the square root of the product of the number of electrons and holes in the energy band. IPM becomes 0 in the case of a dielectric with a full band, pseudoferromagnetism (pfm). Maximum IPM occurs in alkali metals with a half occupied band (two-domain pfm). The superconducting state corresponds to a Bloch wall between two pseudodomains. Therefore the pseudomagnetic field method is equivalent to the theory of Bardeen-Cooper-Schrieffer. Rejection of the pseudomolecular field approximation leads to generalization of the BCS theory.