Senftleben–Beenakker-effekt

Senftleben -Beenakker-effekten är beroendet av ett magnetiskt eller elektriskt fält av transportegenskaper (som viskositet och värmeledningsförmåga) hos polyatomiska gaser. Effekten orsakas av precessionen av gasmolekylernas (magnetiska eller elektriska) dipol mellan kollisioner. Den resulterande rotationen av molekylen utjämnar i genomsnitt den ickesfäriska delen av kollisionstvärsnittet, om fältet är tillräckligt stort för att precessionstiden är kort jämfört med tiden mellan kollisioner (detta kräver en mycket utspädd gas). Förändringen i kollisionstvärsnittet kan i sin tur mätas som en förändring av transportegenskaperna.

Det magnetiska fältberoendet hos transportegenskaperna kan också innefatta en tvärgående komponent; till exempel ett värmeflöde vinkelrätt mot både temperaturgradient och magnetfält. Detta är den molekylära analogen till Hall-effekten och Righi-Leduc-effekten för elektroner. En viktig skillnad är att gasmolekylerna är neutrala, till skillnad från elektronerna, så magnetfältet utövar ingen Lorentz-kraft . En analog magnetotransversell värmeledningsförmåga har upptäckts för fotoner och fononer .

Senftleben–Beenakker-effekten har fått sitt namn till fysikerna Hermann Senftleben (Münster University, Tyskland) och Jan Beenakker (Leiden University, Nederländerna), som upptäckte den för paramagnetiska gaser (som NO och O ₂ ) respektive diamagnetiska gaser (såsom N2 _och CO). Förändringen i transportegenskaperna är mindre i en diamagnetisk gas, eftersom det magnetiska momentet inte är inneboende (som det är i en paramagnetisk gas), utan induceras av rotationen av en ickesfärisk molekyl. Effektens betydelse är att den ger information om den intermolekylära potentialens vinkelberoende. Teorin för att extrahera den informationen från transportmätningar är baserad på Waldmann-Snider-ekvationen (en kvantmekanisk version av Boltzmann-ekvationen för gaser med roterande molekyler). Hela fältet granskas i en tvådelad monografi.

Se även

^ Geert LJA Rikken; Anja Sparenberg; Bart A. van Tiggelen (1998). "Fotonisk magneto-transport". Physica B. 246 : 188. doi : 10.1016/S0921-4526(98)00007-6 .
^ Cornelius Strohm, Geert LJA Rikken och Peter Wyder (2005). "Fenomenologiska bevis för fonon Hall-effekten". Phys. Rev. Lett . 95 (15): 155901. doi : 10.1103/PhysRevLett.95.155901 . PMID 16241740 . {{ citera tidskrift }} : CS1 underhåll: flera namn: lista över författare ( länk )
^ Hermann Senftleben, Einfluss eines Magnetfeldes auf das Wärmeleitvermögen von paramagnetischen Gasen [Effekt av ett magnetfält på värmeledningsförmågan hos paramagnetiska gaser], Phys. Z. 31 , 822 (1930).
^ Jan JM Beenakker; Giacinto Scoles; Hein FP Knaap; Robert Maarten Jonkman (1962). "Ett magnetfälts inflytande på diatomiska molekylers transportegenskaper i gasformigt tillstånd". Phys. Lett . 2 (1): 5–6. doi : 10.1016/0031-9163(62)90091-4 .
^ Frederick RW McCourt, Jan JM Beenakker, Walter E. Köhler och Ivan Kuščer, Nonequilibrium Phenomena in Polyatomic Gases (Oxford University Press, 1991).

externa länkar

Historiska anmärkningar om experimentet av Jan JM Beenakker.
Historiska kommentarer om teorin av Siegfried Hess (en elev till Ludwig Waldmann ).

[1] Geert LJA Rikken; Anja Sparenberg; Bart A. van Tiggelen (1998). "Fotonisk magneto-transport". Physica B. 246 : 188. doi : 10.1016/S0921-4526(98)00007-6 .

[2] Cornelius Strohm, Geert LJA Rikken och Peter Wyder (2005). "Fenomenologiska bevis för fonon Hall-effekten". Phys. Rev. Lett . 95 (15): 155901. doi : 10.1103/PhysRevLett.95.155901 . PMID 16241740 . {{ citera tidskrift }} : CS1 underhåll: flera namn: lista över författare ( länk )

[3] Hermann Senftleben, Einfluss eines Magnetfeldes auf das Wärmeleitvermögen von paramagnetischen Gasen [Effekt av ett magnetfält på värmeledningsförmågan hos paramagnetiska gaser], Phys. Z. 31 , 822 (1930).

[4] Jan JM Beenakker; Giacinto Scoles; Hein FP Knaap; Robert Maarten Jonkman (1962). "Ett magnetfälts inflytande på diatomiska molekylers transportegenskaper i gasformigt tillstånd". Phys. Lett . 2 (1): 5–6. doi : 10.1016/0031-9163(62)90091-4 .

[5] Frederick RW McCourt, Jan JM Beenakker, Walter E. Köhler och Ivan Kuščer, Nonequilibrium Phenomena in Polyatomic Gases (Oxford University Press, 1991).