使用能带理论解释这些金属中铁磁性的起源以及其他过渡金属元素中缺乏铁磁性行为的原因

能带理论为理解金属中铁磁性的起源提供了重要视角。

铁磁性的起源

• 能带模型的应用：Stoner使用能带模型讨论金属铁磁性，认为3d电子在金属晶格中巡游，交换作用导致能带分裂，为铁磁性的出现提供了条件。6
• 分子场假说：Stoner关于分子场的假说被证实合理，解释了铁磁性的产生，即同一原子内d电子间的交换作用。1

铁磁性行为的多样性

• 传导电子的作用：实验显示3d电子参与传导作用，存在传导电子能带和未填满的3d壳层电子能带，导致3d过渡族金属的磁性表现出多样性。7

缺乏铁磁性的原因

• 局域电子模型：海森堡交换作用模型认为磁性电子被束缚于各个原子中，成功解释了自发磁化的起源，但对某些过渡金属缺乏铁磁性行为的解释存在局限。3
• 能带分裂与填充：能带理论指出，若能带分裂不足够大或电子填充方式不适宜，可能导致铁磁性行为的缺失。5

综上所述，能带理论通过解释电子在金属晶格中的巡游和交换作用，为铁磁性的起源提供了理论基础。同时，传导电子的存在和能带的分裂与填充情况也影响了铁磁性行为的表现。对于某些过渡金属缺乏铁磁性，可能是因为能带分裂不够或电子填充方式不适宜。