пользователей: 30398
предметов: 12406
вопросов: 234839
Конспект-online
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

Парамагнетики и их поведение во внеш МП

Парамагнетиками называются вещества, атомы которых имеют, в отсутствие внешнего магнитного поля, отличный от нуля магнитный момент image1005.png .

      Эти вещества намагничиваются в направлении вектора image1108.png .

      К парамагнетикам относятся многие щелочные металлы, кислород image1170.png , оксид азота NO, хлорное железо image1172.png  и др.

      В отсутствие внешнего магнитного поля намагниченность парамагнетика image1174.png , так как векторы image1176.png  разных атомов ориентированы беспорядочно.

      При внесении парамагнетика во внешнее магнитное поле происходит преимущественная ориентация собственных магнитных моментов атомов image1176.png image1179.png по направлению поля, так что парамагнетик намагничивается. Значения image1151.png  для парамагнетиков положительны ( image1182.png ) и находятся в пределах image1184.png , то есть примерно как и у диамагнетиков.

Парамагнетики, вещества, намагничивающиеся во внешнем магнитном поле по направлению поля. Это свойство веществ называют парамагнетизмом. В неоднородном магнитном поле парамагнетики втягиваются в область сильного магнитного поля. Их магнитная восприимчивость c всегда положительна.

Парамагнетизм характерен для веществ, атомы, ионы или молекулы которых обладают собственными магнитными моментами, но в отсутствие внешнего поля эти моменты ориентированы хаотично и в целом намагниченность вещества отсутствует. В отличие от антиферромагнетиковферримагнетиков и ферромагнетиков парамагнетики в отсутствие внешнего магнитного поля не обладают магнитной структурой.

Конкуренция между упорядочивающим действием магнитного поля и разупорядочивающим действием теплового движения частиц вещества приводит к следующей формуле для c парамагнетики (закон Кюри):

3526-1.jpg

где m-величина магнитного момента атома, -число парамагнитных атомов в 1 моле вещества, bkB-постоянная Больцмана, Т - абсолютная температура. При наличии некоторого взаимодействия между магнитными моментами и их взаимодействием с внутрикристаллическим полем c парамагнетики описывается формулой (закон Кюри-Вейса):

3526-2.jpg

где q-константа Вейса, характеризующая влияние внутрикристаллического поля. Для ферромагнетиков, становящихся выше точки Кюри парамагнетики, q-положит, величина, для антиферромагнетиков. переходящих в парамагнитное состояние выше точки Нееля. q - в большинстве случаев отрицательна.

Спиновый парамагнетизм, или парамагнетизм Паули, свойственный металлам. обусловлен электронами проводимости. В случае полупроводников его величина ничтожно мала. Спиновый парамагнетизм металлов не зависит от температуры. Не зависит от температуры и парамегнетизм Ван Флека. Он присущ веществам, атомы или ионы которых в основном энергетическом состоянии не обладают магнитным моментом. В данном случае парамагнетизм обусловлен примесью возбужденных состояний с магнитным моментом.

К парамагнетики относят некоторые газы (напр., O2, NO), щелочные и щелочноземельные металлы, некоторые металлы переходных групп с незаполненными d- или f-электронными оболочками, сплавы этих металлов, химических соединений переходных металлов, их водные растворы, твердые растворы переходных элементов в диамагнитных матрицах, а также свободные радикалы, бирадикалы, молекулы в триплетных электронных состояниях. 

 


26.01.2017; 16:25
хиты: 126
рейтинг:0
Естественные науки
физика
электродинамика
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2024. All Rights Reserved. помощь