Слабо магнитные вещества

Как было отмечено, к слабомагнитным веществам относятся диамагнетики и парамагнетики.

Диамагнетизм наблюдается у веществ, атомы которых в отсутствии магнитного поля не обладают магнитным моментом (инертные газы, органические соединения, металлы — Zn, Au, Hg и др.). Диамагнетизм универсален, однако в тех случаях, когда атомы обладают собственными магнитными моментами, диамагнитный эффект перекрывается значительно более сильным парамагнитным эффектом.

У диамагнетиков магнитная восприимчивость c<0. Это означает, что магнитное поле внутри диамагнетика ослабляется. В слабых магнитных полях зависимость линейна, причем намагниченность антипараллельна напряженности магнитного поля : . В отсутствии внешнего магнитного поля диамагнетик не обладает остаточным магнетизмом, т.е. при намагниченность .

Если образец из диамагнетика поместить в неоднородное магнитное поле, то он выталкивается из этого поля; в однородном магнитном поле диамагнитный стержень выстраивается перпендикулярно магнитному полю.

Диамагнетизм объясняется тем, что при наложении на диамагнетик внешнего магнитного поля у его атомов возникают магнитные моменты, которые создают дополнительное магнитное поле, направленное навстречу внешнему (см. прил. 3).

Парамагнетизм наблюдается у веществ, атомы которых в отсутствии внешнего магнитного поля обладают отличным от нуля орбитальным магнитным моментом.

При этом, как и для диамагнетиков зависимость от в слабых магнитных полях линейна: . Однако в данном случае c>0, т.е. магнитное поле внутри парамагнетика усиливается. Кроме того, у парамагнетиков магнитная восприимчивость c на несколько порядков больше, чем у диамагнетиков.

Примеры парамагнетиков: O₂, NO, Al, пары щелочных металлов, Pt, FeCl₃. Парамагнетик втягивается в магнитное поле. Стержень из парамагнетика в однородном магнитном поле выстраивается параллельно вектору . Парамагнетизм объясняется тем, что во внешнем магнитном поле магнитные моменты атомов (молекул) приобретают преимущественную ориентацию в направлении поля и тем самым создают дополнительное магнитное поле, совпадающее с внешним. Тепловое движение стремится разупорядочить преимущественную ориентацию магнитных моментов, поэтому в соответствии с законом Кюри магнитная восприимчивость парамагнетика обратно пропорциональна температуре (см. прил. 4).

Дата добавления: 2015-06-04