Основные типы магнетиков. Природа диа- и парамагнетизма

Магнетики подразделяются на слабомагнитные и сильномагнитные вещества. К слабомагнитным относятся парамагнетики и диамагнетики, к сильномагнитным – ферромагнетики.

Диамагнитные свойства наблюдаются у веществ, атомы которых имеют магнитный момент равный нулю, например, большинство органических соединений, углекислый газ.

Электрон, движущийся по орбите, подобен волчку. Под действием магнитного поля, индукция которого составляет угол с осью орбиты электрона, возникает прецессия электронной орбиты с Ларморовой частотой , которая одинакова для всех электронов. Такие индуцированные (наведённые) круговые токи создают собственное магнитное поле вещества, ослабляющее внешнее магнитное поле, поэтому у диамагнетиков .

Парамагнитные свойства наблюдаются у веществ атомы, которых имеют отличный от нуля суммарный магнитный момент , например, платина (Pt), алюминий (Al), эбонит, воздух. Магнитное поле стремится установить магнитные моменты вдоль , тепловое движение – их разориентировать. В результате устанавливается некоторая преимущественная ориентация магнитных моментов вдоль поля, тем большая, чем больше и тем меньшая, чем выше температура. Кюри экспериментально установил закон, согласно которому восприимчивость парамагнитного вещества

, (17.6)

где С – постоянная Кюри, зависящая от рода вещества; Т – абсолютная температура.

Классическая теория парамагнетизма разработанная Ланжевеном подтвердила закон Кюри (17.6). В парамагнетиках наблюдается и диамагнитный эффект, но он значительно слабее парамагнитного и им можно пренебречь.