쌍극자 모멘트와 훈트의 법칙

*준*
최초 등록일
2009.06.13
최종 저작일
2009.06
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공대-자성재료-쌍극자 모멘트와 훈트의 법칙

목차

1. 쌍극자 모멘트
2. 쌍극자 모멘트의 종류
3. Hund`s Rule 1, 2, 3

본문내용

1. 쌍극자 모멘트

쌍극자·이중극자(二重極子)모멘트, 이극자모멘트라고도 한다. 크기가 같은 양(陽)과 음(陰) 두 극이 아주 가까운 거리를 두고 마주하고 있을 때 이 두 극을 쌍극자라고 하는데, 이때 두 극의 세기와 거리를 곱한 것을 쌍극자모멘트라고 한다. 이것은 방향을 고려하여 음(-)극에서 양(+)극을 향하는 벡터로 나타낸다. 양·음의 전하(電荷)로 구성되는 쌍극자에 의한 전기쌍극자모멘트와, 자기쌍극자에 의한 자기쌍극자모멘트가 있다.
한 분자의 음전하 무게중심과 양전하의 무게중심이 정확히 일치되지 않으면 쌍극자모멘트를 갖게 된다. 전기장 하에서 모든 분자들은 일그러진 편극(distortion polarization)이 발생하기 때문에 유도된 쌍극자모멘트(전기장 방향과 거의 평행하도록 정렬된다)를 갖는다.

원자에 외부전기장을 작용시키면 전기쌍극자는 그 전자의 분포가 편재(偏在)하게 된다. 물·암모니아 염화수소와 같은 종류의 분자는 외부전기장의 작용 없이도 전기쌍극자를 가지기도 하는데, 이들을 유극분자(有極分子)라고 한다. 유극분자의 쌍극자모멘트는 10-18CGSesu(CGS정전기단위) 정도가 가장 많으며, 보통 단위 D(디바이:CGSesu 또는 가우스단위의 10-18배)를 사용하여 나타낸다.자기쌍극자는 작은 자석이나 작은 환상전류(環狀電流)를 비롯하여 전자·양성자·중성자(中性子) 등 소립자(素粒子)나 원자핵·원자·분자 등으로 알려져 있으며, 큰 자석 또는 보통 자성체(磁性體)는 자기쌍극자의 집합으로 간주하고 있다.

2. 쌍극자 모멘트의 종류

1)전기쌍극자 모멘트
+q의 전하량을 가지는 양전하와 -q만큼 전하량을 가지는 음전하로 이루어진 간단한 계의 경우 전기 쌍극자모멘트 p는 다음과 같이 정의한다.

여기서 r은 음전하로부터 양전하를 가리키는 변위벡터이다.
일반적으로, N개의 점전하 qi로 이루어진 계의 경우 전기 쌍극자모멘트 p는 다음과 같이 정의한다.

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