Электричество и магнетизм. Часть 2. Миловидова А.С - 21 стр.

UptoLike

21
исчезают и диамагнетики размагничиваются . Необходимо
отметить , что диамагнитный эффект происходит независимо от
температуры вещества. Диамагнитными веществами являются висмут,
ртуть , фосфор, сера, медь , серебро, большинство органических соединений
(в том числе вода ).
У атомов парамагнитных веществ орбитальные, спиновые и ядерные
магнитные моменты атомов не компенсируют друг друга. Поэтому атомы
парамагнетика всегда обладают магнитным моментом. Однако атомные
магнитные моменты расположены беспорядочно и поэтому в отсутствии
внешнего магнитного поля парамагнитная среда в целом не обнаруживает
магнитных свойств. Внешнее магнитное поле поворачивает атомы
парамагнетика так , что их магнитные моменты устанавливаются
преимущественно в направлении этого поля. При этом полной их
ориентации в указанном направлении препятствует тепловое движение
атомов. В результате парамагнетик намагничивается и создает собственное
магнитное поле, всегда совпадающее по направлению с внешним и потому
усиливающее его. При выключении внешнего магнитного поля тепловое
движение атомов разрушает ориентацию атомных магнитных моментов и
парамагнетик размагничивается . Поэтому с повышением температуры у
этих веществ намагниченность уменьшается . В парамагнетике, конечно ,
имеет место и диамагнитный эффект - появление индуцированных
магнитных моментов, ослабляющих внешнее магнитное поле. Однако
здесь диамагнитный эффект не заметен на фоне сильного парамагнитного
эффекта. К парамагнетикам относятся некоторые газы (кислород, азот),
металлы (алюминий, вольфрам , платина), щелочные и щелочноземельные
металлы.
В ферромагнетиках особенно сильно взаимодействие магнитных
моментов атомов между собой . В результате ниже определенной
температуры (она называется точкой Кюри ферромагнетика) магнитные
моменты атомов уже в отсутствии внешнего магнитного поля принимают
упорядоченную ориентацию , которая сохраняется одинаковой в пределах
макроскопических областей , называемых доменами. Однако ориентация
магнитных моментов отлична друг от друга, и ферромагнетик в целом не
обладает магнитным моментом. Во внешнем магнитном поле за счет
движения границ доменов происходит преимущественный рост тех
доменов, которые своим магнитным моментом ориентированы в
направлении этого поля, и ферромагнетик намагничивается до насыщения.
При выключении внешнего магнитного поля ферромагнетик в отличие от
диа- и парамагнетиков полностью не размагничивается , а сохраняет
некоторую остаточную магнитную индукцию , т.к . тепловое движение не в
состоянии дезориентировать столь крупные совокупности атомов, какими
являются домены . К ферромагнетикам относятся железо, никель, кобальт,
гадолиний, диспрозий, некоторые сплавы и окислы этих металлов, а также
ряд сплавов марганца и хрома.
                                      21
исчезаю т        и       диамагнетик и размагничиваю тся.          Н еобходимо
отметить, что диамагнитны й эф ф ек т происходит независимо от
температуры вещ ества. Д иамагнитны ми вещ ествами явл яю тся висмут,
ртуть, ф осф ор, сера, медь, серебро, бол ьш инство органических соединений
(втом числе вода).
       У атомов парамагнитны х вещ еств орбитал ьны е, спиновы е и ядерны е
магнитны е моменты атомов не к омпенсирую т друг друга. П оэтому атомы
парамагнетик а всегда обл адаю т магнитны м моментом. О днак о атомны е
магнитны е моменты распол ожены беспорядочно и поэтому в отсутствии
внеш него магнитного пол я парамагнитная среда в цел ом не обнаруживает
магнитны х свойств. В неш нее магнитное пол е поворачивает атомы
парамагнетик а так , что их магнитны е моменты устанавл иваю тся
преимущ ественно в направл ении этого пол я. П ри этом пол ной их
ориентации в ук азанном направл ении препятствует тепл овое движение
атомов. В резул ьтате парамагнетик намагничивается и создаетсобственное
магнитное пол е, всегдасовпадаю щ ее по направл ению свнеш ним и потому
усил иваю щ ее его. П ри вы к л ю чении внеш него магнитного пол я тепл овое
движение атомов разруш ает ориентацию атомны х магнитны х моментов и
парамагнетик размагничивается. П оэтому сповы ш ением температуры у
этих вещ еств намагниченность уменьш ается. В парамагнетик е, к онечно,
имеет место и диамагнитны й эф ф ек т - появл ение индуцированны х
магнитны х моментов, ослабл яю щ их внеш нее магнитное пол е. О днак о
здесь диамагнитны й эф ф ек т не заметен на ф оне сил ьного парамагнитного
эф ф ек та. К парамагнетик ам относятся нек оторы е газы (к ислород, азот),
метал л ы (ал ю миний, вол ьф рам, пл атина), щ ел очны е и щ ел очноземел ьны е
метал л ы .
       В ф ерромагнетик ах особенно сил ьно взаимодействие магнитны х
моментов атомов между собой. В резул ьтате ниже определ енной
температуры (она назы вается точк ой К ю ри ф ерромагнетик а) магнитны е
моменты атомов уже в отсутствии внеш него магнитного пол я принимаю т
упорядоченную ориентацию , к оторая сохраняется одинак овой в предел ах
мак роскопических обл астей, назы ваемы х доменами. О днак о ориентация
магнитны х моментов отл ична друг от друга, и ф ерромагнетик в цел ом не
обл адает магнитны м моментом. В о внеш нем магнитном пол е за счет
движения границ доменов происходит преимущ ественны й рост тех
доменов, к оторы е своим магнитны м моментом ориентированы в
направл ении этого пол я, и ф ерромагнетик намагничивается до насы щ ения.
П ри вы к л ю чении внеш него магнитного пол я ф ерромагнетик в отл ичие от
диа- и парамагнетик ов пол ностью не размагничивается, а сохраняет
нек оторую остаточную магнитную индук цию , т.к . тепл овое движение не в
состоянии дезориентировать стол ь к рупны е совок упности атомов, к ак ими
явл яю тся домены . К ф ерромагнетик ам относятся жел езо, ник ел ь, к обал ьт,
гадол иний, диспрозий, нек оторы е спл авы и ок ислы этих метал л ов, атак же
рядспл авовмарганцаи хрома.