Heisenberg-modellen er en sentral modell innenfor fysikk som brukes til å beskrive oppførselen til magnetiske dipoler og mer generelt magnetiske materialer.

Heisenberg-modellen er oppkalt etter fysikeren Werner Heisenberg og benyttes blant annet innenfor statistisk mekanikk. Heisenberg-modellen har blitt brukt i stor grad både historisk og i nyere forskning, da den i mange tilfeller gir en god beskrivelse av magnetiske systemer med ulike egenskaper.

Det eksisterer både en klassisk og en kvantemekanisk utgave av Heisenberg-modellen. Den kvantemekaniske utgaven brukes spesielt for å beskrive vekselvirkningen mellom elektronspinn

I den klassiske utgaven modellerer man de magnetiske dipolene i et materiale som et krystallgitter med dipoler plassert på hvert gitterpunkt. Disse dipolene representeres matematisk som klassiske vektorer. Vekselvirkningen mellom dipolene kan i Heisenberg-modellen generelt både endre styrke og fortegn (fra å være frastøtende til å bli attraktiv) avhengig av hvor på gitteret en befinner seg. Den klassiske Heisenberg-modellen gir opphav til flere ulike typer magnetisk oppførsel i et system, slik som ferromagnetisme og antiferromagnetisme, og er også nært knyttet til den klassiske XY modellen.

I motsetning til den klassiske modellen, beskrives de magnetiske dipolene kvantemekanisk i denne modellen. I praksis betyr dette at dipolene betraktes som spinn, for eksempel elektronspinn til elektronene som befinner seg på ulike gitterpunkter i et fast stoff. Den kvantemekaniske Heisenberg-modellen kan i visse spesialtilfeller reproduseres fra Hubbard-modellen. Den er også nært knyttet til Ising-modellen hvor spinnene kun kan ha to mulige verdier, i motsetning til den klassiske Heisenberg-modellen hvor de magnetiske dipolene behandles som vektorer som kan ha vilkårlige retninger.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål om eller kommentarer til artikkelen?

Kommentaren din vil bli publisert under artikkelen, og fagansvarlig eller redaktør vil svare når de har mulighet.

Du må være logget inn for å kommentere.