Магнетизм і магнітні властивості речовин

Магнетик - ця речовина, основною властивістю якої є здібність до намагнічення.

Магнітний матеріал - матеріал, що володіє властивістю феромагнетика.

Магнітні властивості всіх речовин обумовлені магнітними властивостями атомів, які у свою чергу визначені магнітними властивостями електронів. Електрони володіють орбітальним і магнітним спину моментами, різними по величині і направленими в протилежні сторони. Проте для магнетиків основну роль в утворенні магнітних властивостей атомів грають магнітні моменти спинів.

У повністю заповнених шарів (s, p, d і т.д.) орбіт електронів як орбітальні, так і спіни моменти компенсуються. Тому повні магнітні моменти атомів, як сума орбітальних і спінів моментів електронів, визначаються магнітними моментами електронів на не повністю заповнених орбітальних шарах.

По характеру сил магнітної взаємодії і наявності магнітного моменту у атомів всі речовини по магнітних властивостях діляться на:

- діамагнетики, у яких має місце повна взаємна компенсація як орбітальних, так і спінів магнітних моментів, при цьому під дією зовнішнього магнітного поля виникає магнітний момент, направлений проти зовнішнього поля;

- парамагнетики, не компенсуються магнітні моменти, вектори яких під дією теплової енергії розташовані рівноімовірно по всіх напрямах, що мають, внаслідок чого магнітний момент парамагнетика рівний нулю, а під дією зовнішнього магнітного поля виникає незначний магнітний момент, співпадаючий з напрямом поля;

- феромагнетики, у яких моменти спінів паралелі і спостерігається феромагнітний атомний порядок, за рахунок якого навіть за відсутності зовнішнього поля певні макроскопічні області речовини (матеріалу) знаходяться в стані мимовільного або спонтанного намагнічення до насичення, а під дією зовнішнього магнітного поля магнітні моменти цих областей орієнтуються по напряму поля до насичення;

- антиферомагнетики, що мають антиферомагнітний атомний порядок, при якому рівні по величині магнітні моменти сусідніх атомів (іонів) орієнтовані антипаралельно і під дією зовнішнього магнітного поля прагнуть встановитися уздовж нього;

- феромагнетики, мають феромагнітний атомний порядок, не компенсується антиферомагнетизм, що є, і при додатку зовнішнього магнітного поля антипаралельні, але різні по величині; магнітні моменти атомів орієнтуються по напряму зовнішнього поля.

Діа- і парамагнетики іноді об'єднують під назвою слабомагнітних речовин, що не володіють атомним магнітним порядком, а феро- і феромагнетики - під назвою сильномагнітних речовин, що володіють атомним магнітним порядком. Для антиферомагнетиків характерний атомний магнітний порядок, але кількісно цей ефект вельми малий. Тому для технічної мети звичайно використовують феромагнетики.

Особливістю магнетиків є їх кристалічна і доменна структура. Домен - це макроскопічна область з магнітним моментом певного напряму або ж область спонтанного намагнічення до насичення. Домени мають лінійні розміри від тисячних до десятих часток міліметра і магнітний момент, приблизно в 10¹⁵ разів більше магнітного моменту атома. Таким чином, домен складається з атомів порядка 10¹⁵ з однаковим напрямом магнітних моментів.

Домени відокремлені один від одного перехідними шарами, званими стінками доменів, в яких відбувається поступовий поворот моментів спінів атомів від одного напряму до іншого, відповідному сусідньому домену. Товщина доменних стінок складає приблизно 10^–5 см, або 300 атомних шарів.

У принципі домен може розглядатися як магнітний диполь, а доменна структура - як набір магнітних диполів, розділених перехідними стінками..

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Мета і задачі роботи	\|	Процес намагнічення і кількісні параметри магнітних властивостей речовин

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.