Макроскопическая намагниченность

При тепловом равновесии отношение населенностей определяется законом Больцмана (населенности уровней для макроскопического ансамбля спинов обозначены и .)

(1.30)

(Верхний индекс здесь означает равновесные условия.) В (1.30) учтено, что обычно всегда выполняется условие . Тогда

(1.31)

где введено суммарное число частиц . Из-за ненулевой разности населенностей (1.31) возникает макроскопическая намагниченность вдоль оси Z

(1.32)

Отсюда , где введена магнитная восприимчивость спиновой системы

.

Для произвольного спина S нетрудно показать таким способом, что

(1.33)