Diamágnesesség

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2021. szeptember 2-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 3 szerkesztést igényelnek .

Diamágnesesség (a görög. "dia ..." - eltérés és "mágnesesség") - a mágnesesség egyik fajtája , amely egy anyag mágnesezésében nyilvánul meg a rá ható külső mágneses térrel ellentétes irányban [1] .

Fizikai természet

A hatás annak a ténynek köszönhető, hogy a test mágneses térbe történő bevezetése vagy a test helyén mező létrehozása során a testben lévő egyes elektronok pályája egy „hurok”-nak bizonyul, amelyet egy váltakozó áram áthat. mágneses fluxus . Faraday elektromágneses indukciós törvénye szerint ebben az esetben indukált ("indukált") köráramoknak kell fellépniük, vagyis az elektronok további körkörös mozgásának a mágneses tér iránya körül. Ezek az áramok minden atomban indukált mágneses momentumot hoznak létre , amely Lenz szabálya szerint a külső tér felé irányul. Így a diamágnesesség alapvető természetű, és ugyanannak a Faraday-törvénynek a mikroszkopikus megnyilvánulása, amely felelős az elektromotoros erő megjelenéséért az elektrotechnikában.

A diamágnesesség egyes aspektusai azonban nem írhatók le csak a klasszikus fizika szemszögéből, ezért a kvantummechanika bevonása szükséges [2] .

Diamágneses adathordozó

A diamágnesesség minden közeg velejárója, függetlenül attól, hogy a közeg részecskéinek kezdetben volt-e saját mágneses momentuma vagy sem, és hogyan volt orientálva. A diamágnesesség azonban gyenge, és más természetű mezők felülírják, ha belső mágneses momentumok vannak jelen a rendszerben.

Az indukciós áramot biztosító elektronok lehetnek szabadok, azaz a test egészében (fémekben, félvezetőkben, plazmában) áthaladóak, vagy kötöttek, azaz egy adott atomhoz (dielektrikumban, részben félvezetőben) tartozó elektronok.

A szabad elektronok esetében a pályájuk torzul – a fémekben ezt a mechanizmust Landau-diamagnetizmusnak nevezik.

Kötött elektronok esetén az atomban keringő elektronok egésze a mező iránya körül forog, ezt Larmor precessziónak nevezzük .

A szupravezetőkben a diamágnesesség egy speciális típusa valósul meg . Ezekben, amikor külső mezőt próbálnak bevezetni, nem mikroszkopikus, hanem makroszkopikus áramok kezdenek átfolyni a felületen, ami miatt az anyagon belüli mező nullának bizonyul ( Meissner-effektus ).

Anyagok-diamágnesek

Azokat az anyagokat, amelyekben a diamágnesesség szerepét a külső mágneses térre adott reakció más mechanizmusai nem blokkolják, diamágneseknek nevezzük . A tisztán diamágneses anyagokban a molekulák elektronhéjának nincs állandó impulzusa. Az ilyen anyagokban az egyes elektronok által külső tér hiányában létrehozott momentumok kölcsönösen kompenzálódnak. Ez különösen a teljesen kitöltött elektronhéjjal rendelkező ionokban és molekulákban történik, például inert gázokban, hidrogén- és nitrogénmolekulákban. A kristályos fémek és dielektrikumok osztályába tartozó tisztán diamágneses szilárd anyagok ( diamágnesek ) például a Cu és a NaCl , az amorf szilárd anyagok osztályában pedig a SiO 2 .

Mágneses paraméterek

Diamágneses közegeknél a mágneses szuszceptibilitás (a feszültség és a mágnesezettség közötti csatolási együttható negatív és kis nagyságrendű (10 -5 -10 -6 nagyságrendű . Ennek megfelelően az ilyen anyagok mágneses permeabilitása valamivel kisebb, mint egység). A mágneses nyomatékok befolyásának csekélysége miatt ugyanazon test más részein elhanyagolhatóak.

A szupravezetők esetében formálisan, de valójában elvileg az ilyen anyagokat nem lehet mágnesként emlegetni, mert ezekbe mező bevitele lehetetlen (hasonlat: az elektrosztatikában furcsa lenne a fémet dielektrikummal rendelkező dielektrikumnak nevezni). szuszceptibilitás egyenlő -1).

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ Ya. G. Dorfman , M. Yu. Kagan . Diamágnesesség . Nagy orosz enciklopédia (2004). Letöltve: 2021. augusztus 24. Az eredetiből archiválva : 2021. augusztus 24.
  2. ↑ R. Feynman. Feynman előadások a fizikáról. - M .: Mir, 1966. - T. 7. - S. 104-105.
 Mágneses állapotok