Классификация магнетиков

Лекция 20-21

9. МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ ТЕЛ

КЛАССИФИКАЦИЯ МАГНЕТИКОВ

Термин «магнетики» применяется ко всем веществам при рассмотрении их магнитных свойств.

Одной из основных характеристик любого магнетика является намагниченность , представляющая собой магнитный момент единичного объема и связанная с индукцией поля соотношением .

Здесь Гн/м – магнитная постоянная,

- относительная магнитная проницаемости среды, показывающая, во сколько раз магнитная индукция поля в данной среде больше, чем магнитная индукция в вакууме,

- магнитная восприимчивость, она может быть как положительной, так и отрицательной, .

· Если , то вектор антипараллелен вектору напряженности магнитного поля. Вещества, для которых выполняется это условие, получили название диамагнетиков.

· При вектор параллелен вектору . Магнетики, обладающие таким свойством, называют парамагнетиками.

В большинстве случаев по модулю магнитные восприимчивости парамагнетиков превышают магнитные восприимчивости диамагнетиков.

Рис. 9.1. Зависимость намагниченности этих двух типов магнетиков от напряженности поля является линейной в области слабых полей и при высоких температурах

В сильных полях и при низких температурах J (H) постепенно выходит на «насыщение».

Как в диамагнетиках, так и в парамагнетиках в отсутствие магнитного поля намагниченность равна нулю.

· Кроме диа- и парамагнетиков существует большая группа веществ, обладающих спонтанной намагниченностью, т.е. имеющих не равную нулю намагниченность даже в отсутствие магнитного поля. Это ферромагнетики. Для них зависимость J (H) является нелинейной функцией, и полный цикл перемагничения описывается петлёй гистерезиса (рис. 9.2), магнитная восприимчивость зависит от H.

Магнитную активность проявляют все тела без исключения. Следовательно, за магнитные свойства вещества ответственны элементарные частицы, входящие в состав любого атома.

Такими частицами являются протоны, нейтроны и электроны. Опыт показывает, что магнитный момент ядра, состоящего из протонов и нейтронов, примерно на три порядка меньше магнитного момента электрона. Поэтому при обсуждении магнитных свойств твердых тел магнитными моментами ядер обычно пренебрегают.