Магнитные моменты атомов Орбитальному току так же как

Магнитные моменты атомов Орбитальному току так же, как и в случае витка и рамки с током, соответствует магнитный момент, называемый орбитальным магнитным моментом электрона ©Исаков В. А. - vokas@nextmail. ru

Магнитные свойства атома Равномерно вращаясь по своей орбите, электрон обладает механическим моментом импульса Lorb, определяемым относительно центра его орбиты Такой момент импульса называется орбитальным Гиромагнитное отношение ©Исаков В. А. - vokas@nextmail. ru

Спин электрона является его квантовым свойством, он неизменен и с ним связаны многие важные закономерности, например распределение электронов в атоме по оболочкам. Спину соответствует собственный магнитный момент электрона, также имеющий неизменную величину. Векторы магнитного и спинового моментов антипараллельны, а отношение их оказывается в два раза больше, чем в случае движения электрона по орбите ©Исаков В. А. - vokas@nextmail. ru

Орбитальный магнитный момент атома Для атома, содержащего больше одного электрона, орбитальным магнитным моментом называется вектор, равный геометрической сумме орбитальных магнитных моментов всех электронов в атоме ©Исаков В. А. - vokas@nextmail. ru

Полный магнитный момент атома складывается из геометрической суммы орбитальных и спиновых моментов всех электронов в атоме ©Исаков В. А. - vokas@nextmail. ru

Атом в магнитном поле ©Исаков В. А. - vokas@nextmail. ru

Виды магнетиков МАГНИТНЫЕ ВЕЩЕСТВА СЛАБОМАГНИТНЫЕ СИЛЬНОМАГНИТНЫЕ диамагнетики ферромагнетики парамагнетики ©Исаков В. А. - vokas@nextmail. ru

Диамагнетизм Диамагнетики – вещества, магнитные моменты атомов или молекул которых при отсутствии внешнего магнитного поля равны нулю Примеры: инертные газы, большинство органических соединений, многие металлы (висмут, цинк, золото, медь, серебро, ртуть и др. ) смолы, вода, стекло, мрамор ©Исаков В. А. - vokas@nextmail. ru

Намагничивание диамагнетиков Вектор намагничивания - магнитная восприимчивость ©Исаков В. А. - vokas@nextmail. ru

Диамагнетики в магнитном поле Диамагнетик во внешнем магнитном поле выталкивается в область более слабого поля и устанавливается поперек силовых линий ©Исаков В. А. - vokas@nextmail. ru

Парамагнетизм Вещества, атомы которых в отсутствии магнитного поля обладают некоторым магнитным моментом pm, называются парамагнетиками Примеры: кислород, окись азота, алюминий, платина, редкоземельные элементы, щелочные и щелочно-земельные металлы и др. вещества ©Исаков В. А. - vokas@nextmail. ru

Парамагнетизм ©Исаков В. А. - vokas@nextmail. ru

Парамагнетики в магнитном поле Парамагнетики во внешнем магнитном поле втягиваются в область более сильного поля и устанавливаются вдоль линий поля ©Исаков В. А. - vokas@nextmail. ru

Магнитное поле в веществе При изучении магнитного поля в веществе различают два типа токов – макротоки и микротоки. Макротоками называются токи проводимости и конвекционные токи, связанные с движением заряженных макроскопических тел. Микротоками (молекулярными токами) называют токи, обусловленные движением электронов в атомах, молекулах и ионах. ©Исаков В. А. - vokas@nextmail. ru

Магнитное поле в веществе является суперпозицией двух полей: внешнего магнитного поля, создаваемого макротоками и внутреннего или собственного, магнитного поля, создаваемого микротоками. ©Исаков В. А. - vokas@nextmail. ru

Магнитное поле в веществе Магнитный момент цилиндра-соленоида Интенсивность намагничивания ©Исаков В. А. - vokas@nextmail. ru

Магнитное поле в веществе - магнитная проницаемость среды - диамагнетики - парамагнетики - ферромагнетики ©Исаков В. А. - vokas@nextmail. ru

Ферромагнетизм Ферромагнетики – вещества, в которых внутреннее (собственное) магнитное поле может в сотни и тысячи раз превышать вызвавшее его внешнее магнитное поле Примеры: железо, никель, кобальт и ряд сплавов, причем ферромагнетизм Обнаружен только в кристаллическом состоянии этих веществ ©Исаков В. А. - vokas@nextmail. ru

Результаты исследований ферромагнетик парамагнетик диамагнетик ©Исаков В. А. - vokas@nextmail. ru

Результаты исследований ©Исаков В. А. - vokas@nextmail. ru

Гистерезис - индукция, соответствующая насыщению намагниченности - остаточная индукция - коэрцитивная сила ©Исаков В. А. - vokas@nextmail. ru

Температура Кюри Tk T < Tk T >Tk ~ ©Исаков В. А. - vokas@nextmail. ru

Температура Кюри ферромагнетиков Материал Fe Co Ni Gd Dy Температ ура Кюри, 1043 1403 631 289 87 K Ho Tm Er 20 19, 6 25 ©Исаков В. А. - vokas@nextmail. ru

Природа ферромагнетизма Измерение гиромагнитного отношения для ферромагнетиков показали, что элементарными носителями магнетизма в ферромагнетиках являются спиновые магнитные моменты электронов ©Исаков В. А. - vokas@nextmail. ru

Распределение электронов в атоме железа 2 8 2 14 ©Исаков В. А. - vokas@nextmail.

Спонтанная намагниченность Самопроизвольно намагничиваются лишь очень маленькие монокристаллы ферромагнитных материалов, например никеля или железа. Оказывается, что большой исходный кусок железа разбит на множество очень маленьких (10– 2 10– 3 см), полностью намагниченных областей – доменов. Векторы намагниченности доменов в отсутствие внешнего магнитного поля ориентированы таким образом, что полный магнитный момент ферромагнитного материала равен нулю. ©Исаков В. А. - vokas@nextmail. ru

Формирование доменов Если бы в отсутствие поля кристалл железа был бы единым доменом, то это привело бы к возникновению значительного внешнего магнитного поля, содержащего значительную энергию ©Исаков В. А. - vokas@nextmail. ru

Формирование доменов Разбиваясь на домены, ферромагнитный кристалл уменьшает энергию магнитного поля. ©Исаков В. А. - vokas@nextmail. ru

Формирование доменов При этом, разбиваясь на косоугольные области, можно легко получить состояние ферромагнитного кристалла, из которого магнитное поле вообще не выходит. ©Исаков В. А. - vokas@nextmail. ru

Намагничивание ферромагнетиков Ввнеш ©Исаков В. А. - vokas@nextmail. ru

Эффект Баркгаузена ©Исаков В. А. - vokas@nextmail. ru

Магнитомягкие и магнитотвердые ферромагнетики Большой коэрцитивной силой (широкой петлей гистерезиса) обладают магнитотвердые материалы, используемые для изготовления постоянных магнитов Малую коэрцитивную силу имеют магнитомягкие материалы (используются для изготовления трансформаторов) ©Исаков В. А. - vokas@nextmail. ru