改訂新版 世界大百科事典 「分子場」の意味・わかりやすい解説
分子場 (ぶんしば)
molecular field
強磁性理論の初期において,なぜ磁区が作られるのかを説明するためにP.ワイスが導入した分子磁場なるものが,今日分子場と呼ばれているものである。この概念はしだいに拡張され,ときに平均場(平均場近似)を分子場ということもある。
孤立した原子は外部磁場によって磁気モーメントを帯びるが,ワイスによれば磁性体の中では原子が磁気モーメントを帯びると,これに比例する分子磁場を周囲の原子に及ぼす。一つの原子に着目すると,その周囲の原子から受ける分子磁場を外部磁場に加えた有効磁場が,着目している原子の磁気モーメントを引き出すのであると考える。そしてまた例えば鉄の場合,どの鉄原子も同一磁区内では同じ磁気モーメントを帯びると考えられた。この分子磁場の正体が何であるかは,量子力学の誕生をまってW.K.ハイゼンベルクにより与えられた。
分子場にはゆらぎがないとされる。しかし,原子の磁気モーメントは,平均としては同一磁区内で0でない値をもつが,個々に見れば熱的ゆらぎのためいろいろな方向を向いている。このゆらぎ効果はワイスの分子磁場理論では無視されている。このように,分子場理論は近似理論であり,これを一つの近似法と見るとき,分子場近似といい,現在では平均場近似と同義語に用いられることがある。なお,ワイスの分子磁場はスピンにだけ作用し,電子の軌道運動に反磁性電流をひき起こすことがない。この意味で本物の磁場とは異なる。
→磁性
執筆者:伊豆山 健夫
出典 株式会社平凡社「改訂新版 世界大百科事典」改訂新版 世界大百科事典について 情報