자기특성실험

밴드이론은 고체의 전자구조를 설명하는 광범위한 이론이다. 우선 자유전자 즉, 단원자 gas와 같이 서로 먼 거리에 있는 원자들의 전자구조를 생각해 보면그런 원자들에 있는 전자들은 파울리의 배타원리에 따라 명확하게 정의된 에너지준위를 차지하고 있다. 이러한 원리는 원자내에 있는 어떠한 두개의 전자도 같은 세트의 네 양자수를 가질 수 없다는 것을 말한다. 이러한 수들중에서 세가지는 준위 도는 하부준위를 정의하고 네번째 수는 전자의 스핀상태를 정의한다. 그러므로 파울리의 원리를 바꿔 말하면, 한 원자에서 각 에너지 준위는 최대 두개의 전자를 가질 수 있으며 이들은 반대스핀을 가져야 한다는 것이다. 준위를 채우는 과정이 수소에서부터 18개의 전자를 가진 아르곤원소까지 규칙적으로 진행된다. 이러한 점에서, 3p까지의 모든 준위가 채워진다. 그러나 좀 더 무거운 원소로 갈수록 3d와 4s가 채워지는 방법의 불규칙성이 나타난다. 왜냐하면 이들 두 준위는 거의 같은 에너지를 가지기 때문에 이들의 상대적인 위치를 거의 원자에서 원자로 변화시키기 때문이다. 원자들을 하나의 고체로 형성시키기 위해 서로 가까이 놓는다면, 에너지준위의 위치는 심…(생략)