パウリ常磁性のソースを表示

{{出典の明記|date=2021年3月}}
'''パウリ常磁性'''（パウリじょうじせい、Pauli paramagnetism）とは自由電子系における[[常磁性]]の一種で、キュリー常磁性に比べ[[磁化率]]は小さく、温度変化も少ない。[[磁場]]をかけることで、磁場に平行な[[スピン角運動量|スピン]]を持つ[[電子]]の数が反平行なものより増加することで発生する。パウリ常磁性の磁化率の大きさは<math>4\pi\times10^{-6}</math>程度である。

電子間相互作用がないと考えた場合の[[絶対零度]]での磁化率は

:<math>\chi_\mathrm{Pauli}=2\mu_{B}^2\rho(\epsilon_{F})</math>

ここに
<math>\mu_{B}</math> は[[ボーア磁子]]、および<math>\rho(\epsilon_{F})</math> は[[フェルミエネルギー]]における電子の[[状態密度]]。

金属中の自由電子は[[フェルミ縮退]]を起こしている。そのため古典統計力学で考えた場合と異なり、磁場をかけた場合に電子がそのスピン状態を変えようとしても、変わる先の状態がすでに占有されているのでスピン状態が変わることができない（[[パウリの原理]]）。よって磁性に影響するのはフェルミ面付近の電子だけになってしまい、磁化率は古典粒子として考えた場合よりもずっと小さい値になる。また同様の原理により、フェルミ縮退している物質では、フェルミ縮退をしなくなる温度である[[フェルミ温度]]程度までは温度によらない磁化率を示す。

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[[Category:磁気]]
[[Category:固体物理学]]
[[Category:物理学のエポニム]]
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