כל מה שרצית לדעת על מודל RKKY:
מודל RKKY מייצג בראשי תיבות את מציעיו, Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida, ומתייחס למנגנון צימוד בין מומנטים מגנטיים גרעיניים או ספינים של אלקטרונים בתת הקליפות f או d במתכות ובחצאי מוליכים באמצעות שחלוף לא ישיר בתיווך צפיפות אלקטרונים בפס ההולכה.
אינטראקציית RKKY הוצעה במקור ב-1954 על ידי רודרמן וקיטל מאוניברסיטת קליפורניה בברקלי כאמצעי להסביר קווי תהודת ספין מגנטית גרעינית רחבים בצורה יוצאת דופן שנצפו בכסף מתכתי טבעי.
התאוריה משתמשת בתורת ההפרעות מסדר שני כדי לתאר שחלוף לא ישיר: הספין של גרעין אטום אחד מתקשר עם אלקטרון הולכה באמצעות אינטרקציית על-דק, ואלקטרון הולכה זה מתקשר באמצעות אינטארקציה זהה עם ספין של גרעין אטום אחר ובכך נוצר צימוד או אנרגיית התאמה בין שני ספיני גרעיני האטומים.
לחלופין, במקום צימוד ספיני גרעין בתיווך ספיני הולכה באמצעות אינטרקציית על-דק, מודל זה מתאים גם לתיאור צימוד ספינים של אלקטרונים בתת קליפות בתיווך ספיני הולכה באמצעות אינטראקציית שחלוף דמוית מודל הייזנברג.
התאוריה מבוססת על פונקציות גל בלוך, ולכן היא יישומית רק למערכות קריסטליות.
המילטוניאן השחלוף ב-RKKY מוגדר בצורה הבאה:
כאשר מייצג את ההמילטוניאן, הוא המרחק בין הגרעינים ו – , הוא הספין של גרעין אטום , מייצג את חוזק אינטרקציית העל-דק, היא המסה האפקטיבית של האלקטרונים בגביש, ו – הוא וקטור הגל של האלקטרונים בפס ההולכה.
בחומרים גבישיים, וקטורי הגל של אלקטרוני ההולכה קרובים מאוד למשטח פרמי.
ב-1956, טדאו קשויה מאוניברסיטת נגויה הציע ששחלוף לא ישיר דומה יכול להיות מיושם על ספינים של אלקטרונים בשכבת d המתקשרים עם אלקטרוני הולכה.
תאוריה זו הורחבה עוד יותר על ידי קאי יוסידה מאוניברסיטת קליפורניה בברקלי להמילטוניאן שמתאר (ספין של אלקטרון d) – (ספין של אלקטרון d), (ספין גרעיני) – (ספין גרעיני) וכן אינטראקציות (ספין של אלקטרון d) – (ספין גרעיני).
מאוחר יותר, הבהיר ג'ון ואן ואלק כמה דקויות של התאוריה, במיוחד את הקשר בין תרומות תורת ההפרעות מסדר ראשון ושני.