Einstein-De Haas Etkisi (Einstein–de Haas effect)

Einstein-de Haas etkisi, serbest bir cismin (body) magnetik momentindeki bir değişikliğin bu cismin dönmesine neden olan fiziksel bir fenomendir. Etki, açısal momentumun korunmasının bir sonucu olup ferromagnetik malzemelerde gözlemlenebilecek kadar güçlüdür.

Deneysel gözlem ve etkinin doğru ölçümü, magnetizasyon olgusunun, malzemedeki elektronların açısal momentumunun magnetizasyon ekseni boyunc sıralanmasından (polarizasyon) kaynaklandığını göstermiştir. Bu ölçümler ayrıca magnetizasyona iki katkının ayrılmasına izin verir: spin ve elektronların yörünge hareketi ile ilişkisi. Etki aynı zamanda klasik ve kuantum fiziğinde açısal momentum kavramları arasındaki yakın ilişkiyi de gösterir.

Etki, 1908'de O. W. Richardson tarafından öngörüldü. Adını, etkinin ilk deneysel gözlemini iddia eden 1915'te iki makale yayınlayan Albert Einstein ve Wander Johannes de Haas'tan almıştır.

Bir elektronun (veya herhangi bir yüklü partikülün) belirli bir eksen etrafındaki yörünge hareketi, magnetik momenti,

m = e/2m.J

olan bir magnetik dipol üretir.

e ve m, partikülün yükü ve kütlesi, j hareketin açısal momentumudur.

Tersine, elektronun intrinsik magnetik momenti,

m » 2.e/2m.J

olarak intrinsik açısal momentumu (spin) ile ilişkilidir.

Malzemenin birim hacmindeki birkaç elektronun belirli bir eksene göre toplam yörünge açısal momentumu Jo ise, magnetik momentleri,

Mo » e/2m.Jo

magnetizasyonun üretecektir. Spin katkısı için bağıntı,

Ms » e/m.Js olacaktır.

Magnetizasyondaki bir değişiklik, DM, ilgili elektronların açısal momentumunda,

DJ µ DM

orantılı bir değişiklik anlamına gelir.

İşlem sırasında cisme uygulanan mıknatıslanma ekseni boyunca herhangi bir dış tork olmaması koşuluyla, cismin geri kalanı (neredeyse tüm kütlesi) açısal momentumun korunumu yasası nedeniyle -DJ açısal momentum kazanmalıdır.


(a) Deneysel düzenek, (b) bir ferromagnetik çubuk, çevreleyen bir solenoidden geçen akım tarafından dikey olarak magnetize edilir, çubuk açısal momentumu korumak için döner ve hareketi bir lazer ve ayna kullanılarak yakalanır (https://eprints.soton.ac.uk/421820/1/Thesis.pdf)

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Einstein%E2%80%93de_Haas_effect

30 Temmuz 2021

 

GERİ (albert einstein)