超交換相互作用のソースを表示

'''超交換相互作用'''(superexchange interaction)とは陰イオンを挟んだ二つの磁性イオンとの間に作用する[[交換相互作用]]である。この考えを初めて提唱したのは[[オランダ]]の[[物理学者]][[ヘンリク・アンソニー・クラマース]]（Hendrik Anthony Kramers)であり<ref>H. A. Kramers, Physica 1 182 (1934)</ref>、[[アメリカ]]の物理学者[[フィリップ・アンダーソン|フィリップ・ウォーレン・アンダーソン]]（Philip Warren Anderson)により詳細が与えられた<ref>P. W. Anderson,  Phys. Rev. 79 350 (1950)</ref>。二つの磁性イオン 1, 2の[[スピン角運動量|スピン]]に関する演算子をそれぞれ'''S'''<sub>1</sub>、'''S'''<sub>2</sub>とすると、二つの磁性イオンのスピン間には

{{Indent|<math> -2 J \mathbf{S}_1 \cdot \mathbf{S}_2 </math>}}
の形の交換相互作用が働く。

== グッドイナフ-金森則 ==
上式のJの符号に関しては、グッドイナフ-金森則（Goodenough-Kanamori rules）という規則が存在している<ref>金森順次郎：「新物理学シリーズ7 磁性」、培風館 (1969) </ref>。簡単な例を挙げると

*2個の磁性イオンとその間の陰イオンが一直線上に並んでいる場合
**同種磁性イオンの場合　J<0([[反強磁性]]的)
**一方のd電子の数が5以上(more than half)で他は5以下(less than half)の場合　J>0([[強磁性]]的)
*磁性イオン、陰イオン、磁性イオンが90°の角度をなすとき
**同種磁性イオンの場合d<sup>5</sup>の場合を除き<sup></sup>　J>0(強磁性的)
**異種イオンの場合　J<0(反強磁性的)

が成り立つ。これらは理論的には結晶場での電子状態と、p軌道、d軌道の対称性で説明できる。

== 脚注 ==
<references/>

== 参考文献 ==
中村伝：「磁性」、槙書店 (1965)

== 関連項目 ==
*[[物理学]]
*[[磁性]]
*[[金森順次郎]]
*[[ジョン・グッドイナフ]]

{{DEFAULTSORT:ちようこうかんそうこさよう}}
[[Category:量子力学]]
[[Category:磁気]]
[[Category:インタラクション]]