磁気双極子相互作用
磁気双極子相互作用または双極子カップリングは、2つの磁気双極子間の直接相互作用のことである。
古典的な磁気双極子相互作用の例としては、2つ磁石の間に働く引力・斥力がある。2つの磁石の位置・向きによって引力が働いたり斥力が働いたりする。相互作用は2つの磁石が近いほど強くなる。相互作用のポテンシャルエネルギーは、
E = − μ 0 4 π r j k 3 ( 3 ( m j ⋅ e j k ) ( m k ⋅ e j k ) − m j ⋅ m k ) {\displaystyle E=-{\frac {\mu _{0}}{4\pi r_{jk}^{3}}}\left(3(\mathbf {m} _{j}\cdot \mathbf {e} _{jk})(\mathbf {m} _{k}\cdot \mathbf {e} _{jk})-\mathbf {m} _{j}\cdot \mathbf {m} _{k}\right)}
ここで、ejkは2つの双極子mkとmjの中心を結ぶ直線に平行な単位ベクトルである。 rjkは2つの磁気双極子の間の距離である。
量子力学におけるスピンは、磁気双極子モーメントを持っている。