спінових магнітних моментів окремих електронів в електронній оболонці атомів. Ці два види магнітних моментів можуть бути частково або повністю взаємно скомпенсовані.
Відповідно з магнітними властивостями матеріали діляться на наступні групи:
а) діамагнітні (Діамагнетик),
б) парамагнітні (парамагнетики),
в) феромагнітні (феромагнетики),
г) Антиферомагнітні (антиферомагнетики),
д) феррімагнітниє (феримагнетики),
е) метамагнітние (метамагнетікі).
А) Діамагнетик
Діамагнетизм проявляється в намагнічуванні речовини назустріч напрямку діючого на нього зовнішнього магнітного поля.
Діамагнетизм властивий всім речовинам. При внесенні будь-якого тіла в магнітне поле в електронній оболонці кожного його атома, в силу закону електромагнітної індукції, виникають індуковані кругові струми, т. Е. Додатковий круговий рух електронів довкола напряму магнітного поля. Ці струми створюють в кожному атомі індукований магнітний момент, направлений, згідно з правилом Ленца, назустріч зовнішньому магнітному полю (незалежно від того, чи був спочатку в атома власний магнітний момент чи ні і як він був орієнтований). У чисто діамагнітних речовин електронні оболонки атомів (молекул) не володіють постійним магнітним моментом. Магнітні моменти, створювані окремими електронами в таких атомах, за відсутності зовнішнього магнітного поля взаємно скомпенсовані. Зокрема, це має місце в атомах, іонах і молекулах з цілком заповненими електронними оболонками в атомах інертних газів, в молекулах водню, азоту.
Подовжений зразок діамагнетиком в однорідному магнітному полі орієнтується перпендикулярно силовим лініям поля (вектору напруженості поля). З неоднорідного магнітного поля він виштовхується в напрямку зменшення напруженості поля [2, с.301].
Індукований магнітний момент I, що купується 1 молем діамагнітного речовини, пропорційний напруженості зовнішнього поля H, тобто I =? Н. Коефіцієнт? називається молярної діамагнітної сприйнятливістю і має негативний знак (тому I і H спрямовані назустріч один одному). Зазвичай абсолютна величина? мала (~ 10-6), наприклад для 1 моля гелію? =- 1,9 · 10-6.
Класичними діамагнетиками є так звані інертні гази (He, Ne, Ar, Kr і Xe), атоми яких мають замкнуті зовнішні електронні оболонки.
До діамагнетиків також відносяться: інертні гази в рідкому і кристалічному станах; сполуки, що містять іони, подібні атомам інертних газів (Li +, Be2 +, Al3 +, O2- і т.д.); галоіди в газоподібному, рідкому і твердому станах; деякі метали (Zn, Au, Hg та ін.). Діамагнетиками, точніше сверхдіамагнетікамі, з? Д=- (1/4?)? 0,1, є надпровідники; у них діамагнітний ефект (виштовхування зовнішнього магнітного поля) обумовлений поверхневими макроскопическими струмами. До діамагнетиків відноситься велике число органічних речовин, причому у багатоатомних сполук, особливо у циклічних (ароматичних та ін.), Магнітна сприйнятливість анізотропна (таблиця 6.1).
Таблиця 6.1 - Діамагнітними сприйнятливість ряду матеріалів
Речовина? Д · 106Вещество? Д · 106Металли Мідь Cu ............ Берилій Be ......... Цинк Zn ............ Срібло Ag ......... Золото Au ............ Ртуть Hg ............ Вісмут Bi ............ Неорганічні сполуки H2O (рідина) ..... CO2 (газ) .......... ... NaCl (кристал) ... .. Al2O3 (кристал) ... .. CuCl (кристал) ...... PbO (кристал) ... .. AgNO3 (кристал) ... PbSO4 (кристал) ... BiCl3 ( кристал) ... - 5,41 - 9,02 - 11,4 - 21,5 - 29,6 - 33,4 - 284 (СР) - 13 (0? C) - 21 - 30,3 - 37,0- 40,0 - 42,0 - 43,7 - 69,7 - 100Органіческіе з'єднання Метан CH4 (газ) ... Бензол C6H6 (рідина) ......... .... Анілін C6H7 (рідина) ............ Нафталін C10H6 (рідина ) ............ Октан C8H6 (рідина) ............ дифениламина C12H11N (кристал) ............ Тетрафенілатілен C21H20 (кристал) ... - 16,9 - 54,8 (СР) - 62,9 - 91,8 ( СР) - 96,8 - 107 - 217
Б) Парамагнетики
Парамагнетизм - властивість речовин (парамагнетиків) намагнічуватися в напрямку зовнішнього магнітного поля, і, на відміну від ферро-, феррі- і антиферомагнетизму, парамагнетизм не пов'язаний з магнітною атомною структурою, а за відсутності зовнішнього магнітного поля намагніченість парамагнетика дорівнює нулю.
Парамагнетизм обумовлений в основному орієнтацією під дією зовнішнього магнітного поля Н власних магнітних моментів ? частинок парамагнетіческого речовини (атомів, іонів, молекул). Природа цих моментів може бути пов'язана з орбітальним рухом електронів, їх спіном, а також (меншою мірою) зі спіном атомних ядер. При ?Н «kТ, де Т - абсолютна температура, намагніченість парамагнетика М пропорційна зовнішньому полю: М =? Н, де?- Магнітна сприйнятливість. На відміну від діамагнетизму, для якого? lt; 0, при парамагнетизмом сприйнятливість позитивна; її типова величина при кімнатній температурі (Т? ...
