Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Ответы на вопросы к коллоквиуму №2 (магнетизм).doc
Скачиваний:
144
Добавлен:
20.06.2014
Размер:
1.09 Mб
Скачать

25. Парамагнетики

Парамагнетики— вещества, которые намагничиваются во внешнеммагнитном полев направлении внешнего магнитного поля. Парамагнетики относятся к слабомагнитным веществам,магнитная проницаемостьнезначительно отличается от единицы.

Термин «Парамагнетизм» ввёл в 1845годуМайкл Фарадей, который разделил все вещества (кромеферромагнитных) надиа- и парамагнитные.

Атомы(молекулыилиионы) парамагнетика обладают собственнымимагнитными моментами, которые под действием внешних полей ориентируются по полю и тем самым создают результирующее поле, превышающее внешнее. Парамагнетики втягиваются в магнитное поле. В отсутствие 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),кислород2), оксидазота(NO), оксидмарганца(MnO), хлорноежелезо(FeCl2) и др.

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

26. Диамагнетики

Диамагне́тики— вещества, намагничивающиеся против направления внешнегомагнитного поля. В отсутствие внешнего магнитного поля диамагнетики немагнитны. Под действием внешнего магнитного поля каждый атом диамагнетика приобретаетмагнитный моментI (а каждыймольвещества — суммарный магнитный момент), пропорциональный магнитной индукции B и направленный навстречу полю. Поэтомумагнитная восприимчивостьχ = I/B у диамагнетиков всегда отрицательна. По абсолютной величине диамагнитная восприимчивость χ мала и слабо зависит как от напряжённости магнитного поля, так и оттемпературы.

К диамагнетикам относятся инертные газы,азот,водород,кремний,фосфор,висмут,цинк,медь,золото,серебро, а также многие другие, как органические, так и неорганические, соединения.Человекв магнитном поле ведет себя как диамагнетик.

Диамагнитная левитацияимеет ту же природу что иэффект Мейснера(полное вытеснение магнитного поля из материала), она наблюдается при гораздо более сильных полях, но зато не требует предварительного охлаждения. Некоторые опыты доступны любителям. Например, редкоземельный магнит с индукцией около 1 Тл может висеть между двух пластин висмута.[2][3][4]А в поле с индукцией 11 Тл человеческие пальцы могут стабилизировать в воздухе, не касаясь, маленький магнит

27. Ферромагнетики

Ферромагнетики— вещества (как правило, в твёрдом кристаллическом или аморфном состоянии), в которых ниже определённой критическойтемпературы(точки Кюри) устанавливается дальний ферромагнитный порядок магнитных моментоватомовилиионов(в неметаллических кристаллах) или моментов коллективизированныхэлектронов(в металлических кристаллах). Иными словами, ферромагнетик — такое вещество, которое при охлаждении ниже определённой температуры приобретает магнитные свойства. Последние исследования в области физики показали, что некоторые ферромагнетики, при создании определенных условий, могут приобретатьпарамагнетическиесвойства при температурах, которые существенно выше точки Кюри. Поэтому ферромагнетики, наряду со многими другими магнетическими веществами, остаются, как оказалось, плохо изученными веществами до сих пор. Ферромагнитные вещества — это особый класс веществ, для которых зависимость намагниченности от напряженности магнитного поля существенно нелинейная, и эквивалентное значение магнитной восприимчивости вещества может составлять десятки и сотни тысяч.

  • Ферромагнетики сильно втягиваются в область более сильного магнитного поля.

  • Магнитная восприимчивостьферромагнетиков положительна и значительно больше единицы.

  • При не слишком высоких температурах ферромагнетики обладают самопроизвольной (спонтанной) намагниченностью, которая сильно изменяется под влиянием внешних воздействий.