41. Магнітні моменти електронів та атомів. Діа- та парамагнетизм. Намагніченість. Магнітне поле у речовині.

С другой стороны, движущийся по орбите электрон обладает механическим моментомимпульса Le, модуль которого Le = mvr = 2mxS, Вектор Le (его направление также подчиняется правилу правого винта), называется орбитальным механическим моментом электрона.

Магнетизм атомів і молекул обумовлюється спіновим магнетизмом електронів, їх орбітальними магнітними моментами та власними і орбітальними моментами нуклонів у ядрах. Причому магнітні моменти ядер не є простою сумою магнітних моментів нуклонів, що пояснюється впливом ядерних сил між нуклонами. Загальний магнітний момент атома складається із суми магнітних моментів його електронів і ядра. Магнітний момент парамагнітних атомів не дорівнює нулю, діамагнітні атоми мають нульовий магнітний момент.

2Диа- и парамагнетизм

Парамагнетики — вещества, которые намагничиваются во внешнем магнитном поле в направлении внешнего магнитного поля(J↑↑H) и имеют положительную магнитную восприимчивость. Парамагнетики относятся к слабомагнитным веществам,магнитная проницаемость незначительно отличается от единицы  .

Термин «Парамагнетизм» ввёл в 1845 году Майкл Фарадей, который разделил все вещества (кроме ферромагнитных) на диа- и парамагнитные.

Атомы (молекулы или ионы) парамагнетика обладают собственными магнитными моментами, которые под действием внешних полей ориентируются по полю и тем самым создают результирующее поле, превышающее внешнее. Парамагнетики втягиваются в магнитное поле. В отсутствии внешнего магнитного поля парамагнетик не намагничен, так как из-за теплового движения собственные магнитные моменты атомов ориентированы совершенно беспорядочно.

К парамагнетикам относятся алюминий (Al), платина (Pt), многие другие металлы (щелочные и щелочно-земельные металлы, а также сплавы этих металлов), кислород (О2), оксид азота (NO), оксид марганца (MnO), хлорное железо (FeCl3) и др.

Парамагнетиками становятся ферро- и антиферромагнитные вещества при температурах, превышающих, соответственно,температуру Кюри или Нееля (температуру фазового перехода в парамагнитное состояние).

Диамагне́тики — вещества, намагничивающиеся против направления внешнего магнитного поля. В отсутствие внешнего магнитного поля диамагнетики немагнитны. Под действием внешнего магнитного поля каждый атом диамагнетика приобретает магнитный момент I (а каждая единица объёма — намагниченность M), пропорциональный магнитной индукции B и направленный навстречу полю. Поэтому магнитная восприимчивость   = M/H у диамагнетиков всегда отрицательна. По абсолютной величине диамагнитная восприимчивость   мала и слабо зависит как от напряжённости магнитного поля, так и от температуры.

3…. Намагніченість.Магнітне поле в речовиніП одобно тому, как для количественного описания поляризации диэлектриков вводилась поляризованность количественного описания намагничения магнетиков вводят векторную величину —магнитный момент магнетика, представляющий собой векторнуюсумм у магнитных моментов отдельных молекул .

М агнитное поле в веществе складывается их двух полей: внешнего поля, создаваемого током, и поля, создаваемого намагниченным веществом. Тогда вектор магнитной индукции результирующего магнитного поля в магнетике равен векторной сумме магнитных индукций внешнего поля Во (поля, создаваемого намагничивающим током в вакууме) и поля микротоков В' (поля, создаваемого молекулярными токами):

К ак показывает опыт, в несильных полях намагниченность прямо пропорциональна напряженности поля,вызывающего намагничение

г де х — безразмерная величина, называемая магнитной восприимчивостью вещества ва. Для диамагнетиков х отрицательна (поле молекулярных токов противоположно внешнему), для парамагнетиков —положительна (поле молекулярных токов совпадает с внешним). Используя формулу выражение можно записать в виде

представляет собой магнитную проницаемость вещества. Подставив A33.8)