$\text{Preface.}$지금까지 우리는 격자에서 서로의 상호작용에 의해 정렬되는 고립된 스핀들의 맥락에서 강자성(Ferromagnetism)을 논의했습니다. 그러나 실제로는 정렬된 스핀들인 자기 모멘트가 고정되지 않고 시스템을 통해 이동할 수 있는 자기성을 가진 물질이 많이 존재합니다. 이러한 현상을 이동성 강자성(Itinerant Ferromagnetism)이라고 합니다.예를 들어, 자유전자 기체에서 위쪽 스핀의 개수가 아래쪽 스핀의 개수와 다른 경우를 상상하기는 쉽습니다. 그러나 완전히 자유로운 전자의 경우, 위쪽 스핀과 아래쪽 스핀의 개수를 다르게 하는 것보다 두 스핀의 개수를 같게 하는 것이 항상 에너지가 낮습니다. 그렇다면 외부 자기장이 없는 상황에서도 전자들이 스핀을 편극화하는(한쪽으로..

$\text{Preface.}$몇 개의 단원을 연속해서 자기 시스템에 대한 분석을 행해왔습니다. Magnetic system의 Hamiltonian이 주어지면, Magnetization을 온도 $T$에 대한 함수로(또한 외부 자기장 $B$에 대한 함수로) 어떻게 계산하는가에 대한 이론적인 일이 남아있습니다.낮은 온도에서는 스핀들이 정렬하려고 할 것입니다. 그리고 높은 온도에서는 스핀들이 열적인 요동을 겪게될 것이며, 따라서 무질서하게 될 것입니다. 그러나 온도와 외부 자기장의 함수로 magnetization을 계산하는 것은 어려운 일입니다. 20장에서 풀어보았던, 간단하고 정확하게 풀리는 모형들을 제외하고는 해석적인 해를 가지지 않기 때문에 근사가 필수적입니다. 이 중 가장 중요하고 간단한 근사가 바로 ..

Chapter 17. 반도체 물리(Semiconductor Physics)Chapter 18. 반도체 소자(Semiconductor Devices)는 생략합니다. 네이버 블로그 에서 언급한 내용이기 때문에 중복이 된다고 생각하여 생략하였습니다. Preface: 왜 자성체를 다루어야 하는가? (Why Magnetism?)이번 파트부터는 자성체를 다루게 될텐데, 왜 자성체가 중요한지 의아할 수도 있습니다. 자석이라는 것은 고대부터 존재했습니다. 보통 자철석($\text{Fe}_3 \text{O}_4$)의 형태로써 고대 인류가 사용해왔습니다. 이렇게 오랜 시간 동안 사용한 자석이지만 무엇이 이러한 효과를 일으키는지는 비교적 최근에 확립되었습니다. 바로 양자역학이 등장하고 나서부터죠.물리학 중에서 상대적으로 작..

1) 블로흐 정리(Bloch Theorem)2) 주기 퍼텐셜에 놓인 전자의 파동 방정식(wave equation of electrons in a periodic potential)3) 준자유 전자들(Nearly free electron)4) 비축퇴 섭동 이론(Nondegenerate perturbation theory)5) 축퇴 섭동 이론(Degenerate perturbation theory)영역 경계(zone boundary)인 경우1차원영역 경계 근처인 경우(Near zone boundary)