Edmund Clifton Stoner FRS (2 de octubre de 1899 - 27 de diciembre de 1968) fue un físico teórico británico . Es principalmente conocido por su trabajo sobre el origen y la naturaleza del ferromagnetismo itinerante (el tipo de comportamiento ferromagnético asociado con metales de transición puros como el cobalto, el níquel y el hierro), incluida la teoría del electrón colectivo del ferromagnetismo y el criterio de Stoner para el ferromagnetismo . [3] [4] [5] [6] [7] [8] Stoner hizo contribuciones significativas a las configuraciones electrónicas en la tabla periódica . [9] [10] [11]
Biografía
Stoner nació en Esher, Surrey, hijo del jugador de críquet Arthur Hallett Stoner . Obtuvo una beca para la Bolton School (1911-1918) y luego asistió a la Universidad de Cambridge en 1918, graduándose en 1921. Después de graduarse, trabajó en el Laboratorio Cavendish en la absorción de rayos X por la materia y los niveles de energía de los electrones ; su artículo de 1924 sobre este tema prefiguró el principio de exclusión de Pauli . [12] [13] Stoner fue nombrado profesor en el Departamento de Física de la Universidad de Leeds en 1932, convirtiéndose en profesor de Física Teórica en 1939. A partir de 1938, desarrolló la teoría del ferromagnetismo del electrón colectivo . De 1951 a 1963, ocupó la Cátedra Cavendish de Física. [14] Se jubiló en 1963.
A Stoner le habían diagnosticado diabetes en 1919. La controló con dieta hasta 1927, cuando estuvo disponible el tratamiento con insulina . [1]
Modelo de Stoner sobre el ferromagnetismo
Las bandas de electrones pueden dividirse espontáneamente en espines ascendentes y descendentes. Esto sucede si la ganancia relativa en la interacción de intercambio (la interacción de los electrones a través del principio de exclusión de Pauli) es mayor que la pérdida de energía cinética.
donde es la energía del metal antes de que se incluyan los efectos de intercambio, y son las energías de las bandas de electrones de espín hacia arriba y hacia abajo respectivamente. El parámetro de Stoner que es una medida de la fuerza de la correlación de intercambio se denota , el número de electrones es . Finalmente, es el número de onda ya que las bandas de electrones están en el espacio de números de onda. Si más electrones favorecen uno de los estados, esto creará ferromagnetismo. Los electrones obedecen las estadísticas de Fermi-Dirac , por lo que cuando las fórmulas anteriores se suman en todo el espacio, se puede establecer el criterio de Stoner para el ferromagnetismo.
Stoner, Edmund C. (1924). "LXXIII. La distribución de electrones entre los niveles atómicos". Revista filosófica y revista científica de Londres, Edimburgo y Dublín . 48 (286): 719–736. doi :10.1080/14786442408634535. ISSN 1941-5982.
Stoner, Edmund C. (1929). "V. La densidad límite en las estrellas enanas blancas". Revista filosófica y revista científica de Londres, Edimburgo y Dublín . 7 (41): 63–70. doi :10.1080/14786440108564713. ISSN 1941-5982.[15]
Stoner, Edmund C. (1930). "LXXXVII. El equilibrio de las estrellas densas". Revista filosófica y revista científica de Londres, Edimburgo y Dublín . 9 (60): 944–963. doi :10.1080/14786443008565066. ISSN 1941-5982.
Stoner, Edmund C. (1951). "Ferromagnetismo electrónico colectivo en metales y aleaciones". Journal de Physique et le Radium . 12 (3): 372–388. doi :10.1051/jphysrad:01951001203037200. S2CID 33136356.
Libros
Stoner, Edmund Clifton (1956). Magnetismo y estructura atómica. Methuen & Company Limited.
Stoner, Edmund Clifton (1934). Magnetismo y materia. Methuen.
^ Cantor, Geoffrey (septiembre de 1994). "La formación de un físico teórico británico: los inicios de la carrera de EC Stoner". The British Journal for the History of Science . 27 (3). doi :10.1017/S0007087400032180.
^ Stoner, EC (1939). "Ferromagnetismo electrónico colectivo. II. Energía y calor específico". Actas de la Royal Society A: Ciencias matemáticas, físicas e ingeniería . 169 (938): 339–371. Bibcode :1939RSPSA.169..339S. doi :10.1098/rspa.1939.0003.
^ Stoner, EC (1938). "Ferromagnetismo electrónico colectivo". Actas de la Royal Society A: Ciencias matemáticas, físicas e ingeniería . 165 (922): 372–414. Bibcode :1938RSPSA.165..372S. doi :10.1098/rspa.1938.0066.
^ Stoner, EC (1936). "Calor específico electrónico colectivo y paramagnetismo de espín en metales". Actas de la Royal Society A: Ciencias matemáticas, físicas e ingeniería . 154 (883): 656–678. Bibcode :1936RSPSA.154..656S. doi : 10.1098/rspa.1936.0075 .
^ Stoner, EC (1935). "La dependencia de la temperatura de la susceptibilidad de los electrones libres". Actas de la Royal Society A: Ciencias matemáticas, físicas e ingeniería . 152 (877): 672–692. Bibcode :1935RSPSA.152..672S. doi : 10.1098/rspa.1935.0214 .
^ Stoner, EC; Martin, LH (1925). "La absorción de rayos X". Actas de la Royal Society A: Ciencias matemáticas, físicas e ingeniería . 107 (742): 312. Bibcode :1925RSPSA.107..312S. doi : 10.1098/rspa.1925.0026 .
^ Ahmad, N.; Stoner, EC (1924). "Sobre la absorción y dispersión de rayos fórmula". Actas de la Royal Society A: Ciencias matemáticas, físicas e ingeniería . 106 (735): 8. Bibcode :1924RSPSA.106....8A. doi : 10.1098/rspa.1924.0050 .
^ Kragh, Helge. “La segunda teoría atómica de Niels Bohr”. Estudios históricos en las ciencias físicas, vol. 10, University of California Press, 1979, págs. 123–86, https://doi.org/10.2307/27757389.
^ Manjit Kumar, Quantum: Einstein, Bohr y el gran debate sobre la naturaleza de la realidad, 2008.
^ Stoner, Edmund C. (1924). "LXXIII. La distribución de electrones entre los niveles atómicos". Revista filosófica y revista científica de Londres, Edimburgo y Dublín . 48 (286): 719–736. doi :10.1080/14786442408634535. ISSN 1941-5982.
^ Wolfgang Pauli. Principio de exclusión y mecánica cuántica. Disponible en línea en https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1945/pauli/lecture. Discurso Nobel pronunciado el 13 de diciembre de 1946 con motivo del Premio Nobel de Física de 1945.
^ Manjit Kumar, Quantum: Einstein, Bohr y el gran debate sobre la naturaleza de la realidad, 2008.
^ uitrbl. "¿Quién fue EC Stoner?". Grupo de Física de la Materia Condensada . Consultado el 4 de julio de 2022 .
^ ab Stoner, Edmund C. (1929). "V. La densidad límite en las estrellas enanas blancas". Revista filosófica y revista científica de Londres, Edimburgo y Dublín . 7 (41): 63–70. doi :10.1080/14786440108564713. ISSN 1941-5982.
^ Chandrasekhar, S. (1931). "La masa máxima de las enanas blancas ideales". The Astrophysical Journal . 74 : 81. Bibcode :1931ApJ....74...81C. doi : 10.1086/143324 . ISSN 0004-637X.
^ Anderson, Wilhelm (1929). "Über die Grenzdichte der Materie und der Energie". Zeitschrift für Physik (en alemán). 56 (11–12): 851–856. Código bibliográfico : 1929ZPhy...56..851A. doi :10.1007/bf01340146. ISSN 1434-6001. S2CID 122576829.
^ Nauenberg, Michael (2008). "Edmund C. Stoner y el descubrimiento de la masa máxima de las enanas blancas" (PDF) . Revista de Historia de la Astronomía . 39 (3): 297–312. Bibcode :2008JHA....39..297N. doi :10.1177/002182860803900302. S2CID 43792649.
^ Blackman, Eric (2006). "Gigantes de la física encontraron límites de masa para enanas blancas". Nature . 440 (7081): 148. Bibcode :2006Natur.440..148B. doi : 10.1038/440148d . ISSN 0028-0836. PMID 16525442.
^ Stoner, EC; Eddington, AS (13 de mayo de 1932). "La presión mínima de un gas de electrones degenerados". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 92 (7): 651–661. Bibcode :1932MNRAS..92..651S. doi : 10.1093/mnras/92.7.651 . ISSN 0035-8711.
^ Yakovlev, Dmitrii G (30 de junio de 1994). "El artículo de Ya I Frenkel' sobre 'fuerzas de unión' y la teoría de las enanas blancas". Physics-Uspekhi . 37 (6): 609–612. Bibcode :1994PhyU...37..609Y. doi :10.1070/pu1994v037n06abeh000031. ISSN 1063-7869. S2CID 122454024.
^ Bates, Leslie Fleetwood (1969). "Edmund Clifton Stoner, 1899-1968". Memorias biográficas de miembros de la Royal Society . 15 : 201–237. doi :10.1098/rsbm.1969.0011. ISSN 0080-4606. S2CID 71746877.
^ Edmund Clifton Stoner, página web de la Universidad de Leeds . Consultado el 21 de diciembre de 2008.