Эдмунд Клифтон Стоунер

редактировать

Профессор Эдмунд Стоунер
Родился	Эдмунд Клифтон Стоунер. (1899-11-02) 2 ноября 1899. Суррей, Англия
Умер	27 декабря 1968 (1968-12-27) (69 лет). Лидс, Англия
Alma mater	Кембриджский университет
Известен по	критерию Стонера. Модель Стоунера – Вольфарта. Независимое открытие предела Чандрасекара
Награды	Член Королевского общества
Научная карьера
Поля	Магнетизм. Астрофизика
Учреждения	Университет Лидса

Эдмунд Клифтон Стоунер FRS (2 октября 1899 г. - 27 декабря 1968 г.) был британским теоретиком физик. В основном он известен своими работами о происхождении и природе странствующего ферро магнетизма (тип ферромагнитного поведения, связанного с чистыми переходными металлами, такими как кобальт, никель и железо), включая коллективную электронную теорию <58.>ферромагнетизм и критерий Стонера для ферромагнетизма.

Содержание

1 Биография
2 Модель ферромагнетизма Стоунера
3 Награды и награды
4 Избранные публикации
- 4.1 Книги
5 Источники

Биография

Стоунер родился в Эшере, графство Суррей, в семье игрока в крикет Артура Холлетта Стоунера. Он выиграл стипендию для обучения в школе Болтона (1911–1918), а затем поступил в Кембриджский университет в 1918 году, который окончил в 1921 году. После окончания школы он работал в Кавендишской лаборатории о поглощении рентгеновского излучения веществом и электронном уровнях энергии; его статья 1924 года по этому поводу прообраз принципа исключения Паули. Стоунер был назначен преподавателем кафедры физики в Университете Лидса в 1932 году, став профессором теоретической физики в 1939 году. Начиная с 1938 года, он разработал коллективную электронную теорию ферромагнетизм. С 1951 по 1963 год он занимал Кавендишскую кафедру физики. Он вышел на пенсию в 1963 году.

Он провел некоторые ранние работы в астрофизике и независимо вычислил (Чандрасекар) предел для массы белого карлика за год до Субраманян Чандрасекар в 1931 году. Расчет Стоунера был основан на более ранней работе Вильгельма Андерсона по Ферми-газу и на более ранних наблюдениях Ральфа Х. Фаулер о белых карликах. Стонер также вывел давление –плотность уравнение состояния для звезд в 1932 году. Эти уравнения также были ранее опубликованы Советским физик Яков Френкель в 1928 году. Однако работа Френкеля была проигнорирована астрономическим сообществом.

Стонеру был поставлен диагноз диабет в 1919 году. это с диетой до 1927 года, когда стало доступно лечение инсулином.

Модель ферромагнетизма Стонера

Схематическая структура полосы для модели ферромагнетизма Стоунера. Обменное взаимодействие разделило энергию состояний с разными спинами, и состояния вблизи уровня Ферми являются спин-поляризованными.

Электронные зоны могут спонтанно расщепляться на спины вверх и вниз. Это происходит, если относительный выигрыш в обменном взаимодействии (взаимодействие электронов по принципу исключения Паули) больше, чем потеря кинетической энергии.

ϵ ↑ (k) = ϵ 0 (k) - I n ↑ - n ↓ n {\ displaystyle \ epsilon _ {\ uparrow} (k) = \ epsilon _ {0} (k) -I {\ frac {n _ {\ uparrow} -n _ {\ downarrow}} {n}}}

\ epsilon _ {{\ uparrow}} (k) = \ epsilon _ {0} (k) -I {\ frac {n _ {{\ uparrow}} - n _ {{\ downarrow}}} {n} }

ϵ ↓ (k) = ϵ 0 (k) + I n ↑ - n ↓ n {\ displaystyle \ epsilon _ {\ downarrow} (k) = \ epsilon _ {0} (k) + I {\ frac {n _ {\ uparrow} -n _ {\ downarrow}} {n}}}

\ epsilon _ {{\ downarrow}} (k) = \ epsilon _ {0} (k) + I {\ frac {n _ {\ uparrow} -n _ {{\ downarrow}}} {n}}

где $ϵ 0 (k) {\ displaystyle \ epsilon _ {0} (k)}$ $\ epsilon _ {0} (k)$ - энергия металла до учета эффектов обмена, $ϵ ↑ {\ displaystyle \ epsilon _ {\ uparrow}}$ $\ epsilon _ {{\ uparrow}}$ и $ϵ ↓ {\ displaystyle \ epsilon _ {\ downarrow}}$ $\ epsilon _ {{\ downarrow}}$ - энергии электронных зон со спином вверх и вниз соответственно. Параметр Стоунера, который является мерой силы обменной корреляции, обозначается $I {\ displaystyle I}$ $I$ , количество электронов $n = n ↑ + n ↓ {\ displaystyle n = n _ {\ uparrow} + n _ {\ downarrow}}$ $n = n _ {{\ uparrow}} + n _ {{\ downarrow}}$ . Наконец, $k {\ displaystyle k}$ $k$ - это волновое число, поскольку полосы электронов находятся в пространстве волновых чисел. Если большее количество электронов благоприятствует одному из состояний, это создаст ферромагнетизм. Электроны подчиняются статистике Ферми – Дирака, поэтому, когда приведенные выше формулы суммируются по всему $k {\ displaystyle k}$ $k$ -пространству, критерий Стонера для ферромагнетизма может быть установлен.

Награды и почести

Он был избран членом Королевского общества в мае 1937 года.
Здание EC Stoner в Университете Лидса назван в его честь.

Избранные публикации

Стоунер, Эдмунд К. (1924). «LXXIII. Распределение электронов по атомным уровням». Лондонский, Эдинбургский и Дублинский философский журнал и научный журнал. 48 (286): 719–736. doi : 10.1080 / 14786442408634535. ISSN 1941-5982.
Стоунер, Эдмунд К. (1929). «V. Предельная плотность в звездах белого карлика». Лондонский, Эдинбургский и Дублинский философский журнал и научный журнал. 7 (41): 63–70. doi : 10.1080 / 14786440108564713. ISSN 1941-5982.
Стоунер, Эдмунд К. (1930). «LXXXVII. Равновесие плотных звезд». Лондонский, Эдинбургский и Дублинский философский журнал и научный журнал. 9 (60): 944–963. doi : 10.1080 / 14786443008565066. ISSN 1941-5982.
Стоунер, Эдмунд К. (1951). «Коллективный электронный ферромагнетизм в металлах и сплавах». Journal de Physique et le Radium. 12 (3): 372–388. doi : 10.1051 / jphysrad: 01951001203037200.

Книги

Стоунер, Эдмунд Клифтон (1956). Магнетизм и атомная структура. Methuen Company Limited.
Стоунер, Эдмунд Клифтон (1934). Магнетизм и материя. Метуэн.

Ссылки