Диамагнетики и парамагнетики

Всякое вещество является магнетиком, т.е. способно под действием магнитного поля приобретать магнитный момент (намагничиваться). Если орбитальный магнитный момент электрона составляет с магнитной индукцией внешнего поля угол a, то орбита электрона приходит в такое движение вокруг , при котором орбитальный магнитный момент вращается вокруг вектора магнитной индукции , сохраняя постоянный угол a. Такое движение называется прецессией (рисунок 20).

Прецессия электронов под действием магнитного поля эквивалентна круговому току. По правилу Ленца у атома появляется составляющая магнитного поля, направленная противоположно внешнему полю. Наведенные составляющие магнитных полей атомов (молекул) складываются и образуют собственное магнитное поле вещества, ослабляющее внешнее магнитное поле . Этот эффект называется диамагнитным эффектом. «Чистыми» диамагнетиками являются Ag, Au, Cu, вода и т.д. Диамагнетизм свойственен всем веществам.

Парамагнитные вещества намагничиваются во внешнем магнитном поле. При внесении парамагнетика во внешнее магнитное поле устанавливается преимущественная (не полная) ориентация магнитных моментов атомов по направлению поля, появляется собственный магнитный момент атомов (собственное магнитное полепарамагнетика), которое совпадает по направлению с внешним полем и усиливает его. Это и называется парамагнитным эффектом. При снятии внешнего поля ориентация магнитных моментов исчезает вследствие теплового движения и парамагнетик размагничивается. Парамагнетиками являются Рt, Al, воздух и др.

Все вещества обладают диамагнитным эффектом, и если собственный магнитный момент атомов велик, то парамагнитные свойства преобладают над диамагнитными свойствами и вещество является парамагнетиком, а если магнитный момент атомов мал, то вещество – диамагнетик.

Намагниченность: , где – объем магнетика. , где - магнитный момент отдельной молекулы. Вектор магнитной индукции результирующего магнитного поля:

Поле микротоков

Магнитная индукция внешнего поля

Результирующая магнитная индукция

В слабых магнитных полях , где:

– магнитная восприимчивость - безразмерная величина.