Mágneses érzékenység

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2021. május 26-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzéshez 1 szerkesztés szükséges .

A mágneses szuszceptibilitás egy fizikai mennyiség , amely az anyag egységnyi térfogatára jutó mágneses momentum (mágnesezés) és az anyag mágneses térereje közötti arányt fejezi ki [1] .

Definíció

A mágneses szuszceptibilitást (mind az SI rendszerben , mind a CGS -ben) a közeg mágnesezettségének és a mágnesező mágneses tér erősségének aránya határozza meg : $M$ $H$

{\vec {M}}=\chi {\vec {H}}

Jelentésében a szuszceptibilitás dimenzió nélküli mennyiség . A szuszceptibilitás átalakítható mágneses permeabilitássá , mint

\mu =1+\chi \,

(SI) (GHS).

\qquad \mu =1+4\pi \chi \,

Néha hasznos bevezetni a fajlagos mágneses szuszceptibilitás fogalmát is , amely megegyezik egy anyag egységnyi tömegének szuszceptibilitásával . SI-ben a fajlagos érzékenységet reciprok kilogrammban (kg -1 ) mérik. Hasonlóképpen, a moláris mágneses szuszceptibilitás egy mól anyag szuszceptibilitását jelenti, és reciprok mólokban (mol -1 ) mérjük.

Tipikus értékek

Dia és para mágnesek

A valódi tárgyak pozitív és negatív mágneses érzékenységgel is rendelkezhetnek. A negatív szuszceptibilitású anyagok például a diamágnesek – mágnesezettségük ellentétes irányú az alkalmazott mágneses térrel. A paramágnesek és a ferromágnesek pozitív szuszceptibilitást mutatnak .

A diamágnesek és paramágnesek mágneses szuszceptibilitása kicsi (diamágneseknél negatív), számszerűen 10 -4 - 10 -6 nagyságrendű értéket tesz ki , miközben gyakorlatilag nem függ az alkalmazott mágneses tér erősségétől. Észrevehető eltérések csak erős mezők vagy alacsony hőmérséklet tartományában figyelhetők meg .

Ferromágnesek

A ferromágneseknél a mágneses szuszceptibilitás igen nagy értékeket is elérhet, több tíztől sok ezer egységig terjedhet, és megfigyelhető erős függése az alkalmazott tér erősségétől. Ezért a kényelem kedvéért differenciális mágneses szuszceptibilitást is alkalmaznak , amely megegyezik az anyag egységnyi térfogatának mágnesezettségének a térerősséghez viszonyított deriváltjával . Mező hiányában a ferromágnesek mágneses szuszceptibilitása nem nulla, és van valamilyen pozitív értéke , amelyet kezdeti mágneses szuszceptibilitásnak neveznek. A térerő növekedésével a szuszceptibilitás addig nő, amíg el nem ér egy bizonyos maximumot , majd ismét csökken. A nagyon erős mezők tartományában a ferromágnesek mágneses szuszceptibilitása ( a Curie-ponthoz nem nagyon közeli hőmérsékleten ) csaknem nullára csökken, összehasonlítva a közönséges paramágnesek szuszceptibilitásával (ezt a paramétertartományt parafolyamat-tartománynak nevezik). $\chi _{a}$ $\chi _{{\mathrm {max}}}$

A ferromágnesek mágneses szuszceptibilitása a mágnesező tér erősségétől való függésének típusát Stoletov-görbének nevezik , és a ferromágnesek mágnesezésének összetett mechanizmusaiból adódik.

Értékek és néhány ferromágnes normál körülmények között: $\chi _{a}$ $\chi _{{\mathrm {max}}}$

Fe ~1100 és ~22000
Ni ~12 és ~80
permalloy ötvözet ~800 és ~8000.

Hőmérséklet függés

A legtöbb anyag mágneses érzékenysége (a legtöbb diamágnes és néhány paramágnes kivételével - alkáli és kisebb mértékben alkáliföldfémek ) az anyag hőmérsékletétől függ. A paramágneseknél a mágneses szuszceptibilitás a hőmérséklettel csökken, a Curie-Weiss törvénynek megfelelően . A ferromágneseknél a mágneses szuszceptibilitás a hőmérséklet emelkedésével nő, és a Curie-pont közelében éles maximumot ér el (lásd a Hopkins-effektust ).

Az antiferromágnesek mágneses szuszceptibilitása a hőmérséklet emelkedésével a Neel-pontig növekszik , majd a Curie-Weiss törvény szerint csökken [2] .

Talaj mágneses szuszceptibilitása

A talajok mágneses szuszceptibilitása a benne lévő dia-, para- és ferromágnesek arányától függ. A kikristályosodott vas-oxidokban gazdag talajokban megnövekszik (ami a száraz vidékek felső talajhorizontjaira jellemző), a gleyes talajokban és a szerves horizontokban erőteljesen csökken, és általában csökken az elsődleges kőzetek mállásának fokozódásával.

Lásd még

Mágneses permeabilitás

Jegyzetek

↑ Mágneses szuszceptibilitás // Nagy Szovjet Enciklopédia : [30 kötetben] / ch. szerk. A. M. Prohorov . - 3. kiadás - M . : Szovjet Enciklopédia, 1969-1978. a Nagy Szovjet Enciklopédiában
↑ Egy fiatal fizikus enciklopédikus szótára / Összeáll. V. A. Chuyanov. - M .: Pedagógia, 1984. - 352 p.

Irodalom

S. V. Vonszovszkij . Mágnesesség. — M .: Nauka , 1971. — 1032 p.
Bozort R. Ferromágnesesség / Szerk. Kondorsky E.I. ,Livshits B.G. - M . : Külföldi Irodalmi Kiadó, 1956. - 784 p.

Szótárak és enciklopédiák	Nagy katalán Nagy norvég Nagy Szovjet (1 kiadás) Britannica (online)
Bibliográfiai katalógusokban	GND : 4168567-2 J9U : 987007543556705171 LCCN : sh85079750 NKC : ph122547