გამოცდილება აჩვენებს, რომ ყველა ნივთიერება მაგნიტურია, ე.ი. შეუძლიათ გარე მაგნიტური ველის გავლენით შექმნან საკუთარი შიდა მაგნიტური ველი (შეიძინონ საკუთარი მაგნიტური მომენტი, გახდნენ მაგნიტიზებული).

სხეულების მაგნიტიზაციის ასახსნელად, ამპერმა ვარაუდობს, რომ წრიული მოლეკულური დენები ცირკულირებენ ნივთიერებების მოლეკულებში. თითოეულ ასეთ მიკროდინებას I i აქვს თავისი მაგნიტური მომენტი და ქმნის მაგნიტურ ველს მიმდებარე სივრცეში (ნახ. 1). გარე ველის არარსებობის შემთხვევაში, მოლეკულური დენები და მათთან დაკავშირებული დენები ორიენტირებულია შემთხვევით, ამიტომ ნივთიერების შიგნით მიღებული ველი და მთელი ნივთიერების მთლიანი მომენტი ნულის ტოლია. როდესაც ნივთიერება მოთავსებულია გარე მაგნიტურ ველში, მოლეკულების მაგნიტური მომენტები იძენს უპირატესად ორიენტაციას ერთი მიმართულებით, მთლიანი მაგნიტური მომენტი ხდება არა ნულოვანი და მაგნიტი მაგნიტირდება. ცალკეული მოლეკულური დენების მაგნიტური ველები აღარ ანაზღაურებენ ერთმანეთს და საკუთარი შიდა ველი ჩნდება მაგნიტის შიგნით.

განვიხილოთ ამ ფენომენის მიზეზი ატომების სტრუქტურის თვალსაზრისით, ატომის პლანეტარული მოდელის საფუძველზე. რეზერფორდის თქმით, ატომის ცენტრში არის დადებითად დამუხტული ბირთვი, რომლის გარშემოც უარყოფითად დამუხტული ელექტრონები ბრუნავენ სტაციონარულ ორბიტებში. ბირთვის გარშემო წრიულ ორბიტაზე მოძრავი ელექტრონი შეიძლება ჩაითვალოს წრიულ დენად (მიკროდენი). ვინაიდან დენის მიმართულება პირობითად მიღებულია დადებითი მუხტების მოძრაობის მიმართულებად, ხოლო ელექტრონის მუხტი უარყოფითია, მიკროდენის მიმართულება ეწინააღმდეგება ელექტრონის მოძრაობის მიმართულებას (ნახ. 2).

მიკროდენის I e სიდიდე შეიძლება განისაზღვროს შემდეგნაირად. თუ t დროის განმავლობაში ელექტრონი ახდენდა N ბრუნვას ბირთვის გარშემო, მაშინ მუხტი გადადიოდა პლატფორმის მეშვეობით, რომელიც მდებარეობს ელექტრონის გზაზე ნებისმიერ ადგილას - ელექტრონის მუხტი).

მიმდინარე სიძლიერის განსაზღვრის მიხედვით,

სად არის ელექტრონების ბრუნვის სიხშირე.

თუ დენი I მიედინება დახურულ წრედში, მაშინ ასეთ წრედს აქვს მაგნიტური მომენტი, რომლის მოდულიც ტოლია

სად - ტერიტორია შემოიფარგლება კონტურით.

მიკროდინებისთვის ეს არე არის ორბიტალური არე S = p r 2

(r არის ორბიტის რადიუსი), ხოლო მისი მაგნიტური მომენტი ტოლია

სადაც w = 2pn არის ციკლური სიხშირე, არის ელექტრონის წრფივი სიჩქარე.

მომენტი გამოწვეულია ელექტრონის მოძრაობით მის ორბიტაზე და ამიტომ მას ელექტრონის ორბიტალურ მაგნიტურ მომენტს უწოდებენ.

მაგნიტურ მომენტს p m რომელსაც ფლობს ელექტრონი მისი ორბიტალური მოძრაობის გამო, ელექტრონის ორბიტალური მაგნიტური მომენტი ეწოდება.

ვექტორის მიმართულება ქმნის მარჯვენა სისტემას მიკროდენის მიმართულებით.

ნებისმიერი მატერიალური წერტილის მსგავსად, რომელიც მოძრაობს წრეში, ელექტრონს აქვს კუთხოვანი იმპულსი:



კუთხის იმპულს L-ს, რომელსაც ფლობს ელექტრონი მისი ორბიტალური მოძრაობის გამო, ორბიტალური მექანიკური კუთხური იმპულსი ეწოდება. ის ქმნის მარჯვენა სისტემას ელექტრონების მოძრაობის მიმართულებით. როგორც ნახ. 2-დან ჩანს, ვექტორების მიმართულებები და საპირისპიროა.

აღმოჩნდა, რომ ორბიტალური მომენტების გარდა (ანუ ორბიტის გასწვრივ მოძრაობით გამოწვეული), ელექტრონს აქვს თავისი მექანიკური და მაგნიტური მომენტები.

თავდაპირველად ისინი ცდილობდნენ არსებობის ახსნას ელექტრონის, როგორც საკუთარი ღერძის გარშემო მბრუნავი ბურთის განხილვით, ამიტომ ელექტრონის საკუთარ მექანიკურ კუთხურ იმპულსს ეწოდა სპინი (ინგლისური სპინი - ბრუნვა). მოგვიანებით გაირკვა, რომ ასეთი კონცეფცია იწვევს უამრავ წინააღმდეგობას და "მბრუნავი" ელექტრონის ჰიპოთეზა მიტოვებული იქნა.

ახლა დადგენილია, რომ ელექტრონის სპინი და მასთან დაკავშირებული შინაგანი (სპინი) მაგნიტური მომენტი არის ელექტრონის განუყოფელი თვისება, ისევე როგორც მისი მუხტი და მასა.

ატომში ელექტრონის მაგნიტური მომენტი შედგება ორბიტალური და სპინის მომენტებისაგან:

ატომის მაგნიტური მომენტი შედგება მის შემადგენლობაში შემავალი ელექტრონების მაგნიტური მომენტებისგან (ბირთვის მაგნიტური მომენტი უგულებელყოფილია მისი სიმცირის გამო):

.

მატერიის მაგნიტიზაცია.

ატომი მაგნიტურ ველში. დია- და პარამაგნიტური ეფექტები.

განვიხილოთ გარე მაგნიტური ველის მოქმედების მექანიზმი ატომში მოძრავ ელექტრონებზე, ე.ი. მიკროდინებამდე.

როგორც ცნობილია, როდესაც დენის გამტარი წრე მოთავსებულია მაგნიტურ ველში ინდუქციით, ჩნდება ბრუნი.

რომლის გავლენით წრე ორიენტირებულია ისე, რომ წრედის სიბრტყე პერპენდიკულარული იყოს, ხოლო მაგნიტური მომენტი ვექტორის მიმართულებით (ნახ. 3).

ელექტრონული მიკროდენი იქცევა ანალოგიურად. თუმცა, ორბიტალური მიკროდენის ორიენტაცია მაგნიტურ ველში არ ხდება ზუსტად ისე, როგორც დენით წრე. ფაქტია, რომ ელექტრონი, რომელიც მოძრაობს ბირთვის ირგვლივ და აქვს კუთხოვანი იმპულსი, მსგავსია ზედა, შესაბამისად, მას აქვს გიროსკოპების ქცევის ყველა მახასიათებელი გარე ძალების გავლენის ქვეშ, კერძოდ, გიროსკოპული ეფექტის ქვეშ. მაშასადამე, როდესაც ატომი მაგნიტურ ველში მოთავსებულია, ბრუნი იწყებს მოქმედებას ორბიტალურ მიკროდინაზე, რომელიც ცდილობს დაამყაროს ელექტრონის ორბიტალური მაგნიტური მომენტი ველის მიმართულებით, ვექტორების პრეცესია ხდება მიმართულების გარშემო. ვექტორი (გიროსკოპული ეფექტის გამო). ამ პრეცესიის სიხშირე

დაურეკა ლარმოროვასიხშირე და იგივეა ატომის ყველა ელექტრონისთვის.

ამრიგად, როდესაც რაიმე ნივთიერება მოთავსებულია მაგნიტურ ველში, ატომის თითოეული ელექტრონი, გარე ველის მიმართულების გარშემო მისი ორბიტის პრეცესიის გამო, წარმოქმნის დამატებით ინდუცირებულ მაგნიტურ ველს, რომელიც მიმართულია გარედან და ასუსტებს მას. ვინაიდან ყველა ელექტრონის ინდუცირებული მაგნიტური მომენტები მიმართულია თანაბრად (ვექტორის საპირისპიროდ), ატომის მთლიანი ინდუცირებული მომენტი ასევე მიმართულია გარე ველის წინააღმდეგ.

ინდუცირებული მაგნიტური ველის მაგნიტებში გამოჩენის ფენომენს (გამოწვეული გარე მაგნიტურ ველში ელექტრონული ორბიტების პრეცესიით), რომელიც მიმართულია გარე ველის საწინააღმდეგოდ და მის შესუსტებას, ეწოდება დიამაგნიტური ეფექტი. დიამაგნეტიზმი თანდაყოლილია ყველა ბუნებრივ ნივთიერებაში.

დიამაგნიტური ეფექტი იწვევს მაგნიტურ მასალებში გარე მაგნიტური ველის შესუსტებას.

თუმცა, შეიძლება ასევე მოხდეს სხვა ეფექტი, რომელსაც ეწოდება პარამაგნიტური. მაგნიტური ველის არარსებობის შემთხვევაში, თერმული მოძრაობის გამო ატომების მაგნიტური მომენტები შემთხვევით არის ორიენტირებული და მიღებული ნივთიერების მაგნიტური მომენტი არის ნული (ნახ. 4ა).

როდესაც ასეთი ნივთიერება შეჰყავთ ერთგვაროვან მაგნიტურ ველში ინდუქციით, ველი მიდრეკილია დაადგინოს ატომების მაგნიტური მომენტები გასწვრივ, ამიტომ ატომების (მოლეკულების) მაგნიტური მომენტების ვექტორები ჭარბობენ ვექტორის მიმართულების გარშემო. თერმული მოძრაობა და ატომების ურთიერთშეჯახება იწვევს პრეცესიის თანდათანობით შესუსტებას და კუთხეების შემცირებას მაგნიტური მომენტების ვექტორების მიმართულებებსა და ვექტორს შორის. მაგნიტური ველისა და თერმული მოძრაობის ერთობლივი მოქმედება იწვევს პრიორიტეტულ ორიენტაციას. ატომების მაგნიტური მომენტები ველის გასწვრივ

(ნახ. 4, ბ), რაც უფრო დიდია, მით უფრო მაღალია ტემპერატურა და რაც უფრო მცირეა. შედეგად, ნივთიერების ყველა ატომის მთლიანი მაგნიტური მომენტი გახდება ნულიდან განსხვავებული, ნივთიერება იქნება მაგნიტიზებული და მასში წარმოიქმნება საკუთარი შიდა მაგნიტური ველი, რომელიც მიმართულია გარე ველთან და აძლიერებს მას.

საკუთარი მაგნიტური ველის მაგნიტებში გამოჩენის ფენომენს, რომელიც გამოწვეულია ატომების მაგნიტური მომენტების ორიენტირებით გარე ველის მიმართულებით და მისი გაძლიერებით, ეწოდება პარამაგნიტური ეფექტი.

პარამაგნიტური ეფექტი იწვევს მაგნიტებში გარე მაგნიტური ველის ზრდას.

როდესაც რაიმე ნივთიერება მოთავსებულია გარე მაგნიტურ ველში, იგი მაგნიტირდება, ე.ი. იძენს მაგნიტურ მომენტს დია- ან პარამაგნიტური ეფექტის გამო, საკუთარი შიდა მაგნიტური ველი (მიკროდინების ველი) ინდუქციით წარმოიქმნება თავად ნივთიერებაში.

ნივთიერების მაგნიტიზაციის რაოდენობრივად აღსაწერად შემოღებულია მაგნიტიზაციის ცნება.

მაგნიტის მაგნიტიზაცია არის ვექტორული ფიზიკური სიდიდე, რომელიც უდრის მაგნიტის ერთეული მოცულობის მთლიან მაგნიტურ მომენტს:

SI-ში მაგნიტიზაცია იზომება A/m-ში.

მაგნიტიზაცია დამოკიდებულია ნივთიერების მაგნიტურ თვისებებზე, გარე ველის სიდიდესა და ტემპერატურაზე. ცხადია, მაგნიტის მაგნიტიზაცია დაკავშირებულია ინდუქციასთან.

როგორც გამოცდილება გვიჩვენებს, ნივთიერებების უმეტესობისთვის და არა ძალიან ძლიერ ველებში, მაგნიტიზაცია პირდაპირპროპორციულია მაგნიტიზაციის გამომწვევი გარე ველის სიძლიერისა:

სადაც c არის ნივთიერების მაგნიტური მგრძნობელობა, განზომილებიანი რაოდენობა.

რაც უფრო დიდია c-ის მნიშვნელობა, მით უფრო მაგნიტირდება ნივთიერება მოცემული გარე ველისთვის.

ამის დამტკიცება შეიძლება

ნივთიერებაში მაგნიტური ველი არის ორი ველის ვექტორული ჯამი: გარე მაგნიტური ველი და შიდა, ანუ შინაგანი მაგნიტური ველი, რომელიც შექმნილია მიკროდინებით. ნივთიერებაში მაგნიტური ველის მაგნიტური ინდუქციის ვექტორი ახასიათებს მიღებულ მაგნიტურ ველს და უდრის გარე და შიდა მაგნიტური ველების მაგნიტური ინდუქციის გეომეტრიულ ჯამს:

ნივთიერების ფარდობითი მაგნიტური გამტარიანობა გვიჩვენებს, რამდენჯერ იცვლება მაგნიტური ველის ინდუქცია მოცემულ ნივთიერებაში.

კონკრეტულად რა ემართება მაგნიტურ ველს ამ კონკრეტულ ნივთიერებაში - გაძლიერებულია თუ დასუსტებული - დამოკიდებულია ამ ნივთიერების ატომის (ან მოლეკულის) მაგნიტუდის სიდიდეზე.

დია- და პარამაგნიტები. ფერომაგნიტები.

მაგნიტებიარის ნივთიერებები, რომლებსაც შეუძლიათ შეიძინონ მაგნიტური თვისებები გარე მაგნიტურ ველში - მაგნიტიზაცია, ე.ი. შექმენით თქვენი საკუთარი შიდა მაგნიტური ველი.

როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ყველა ნივთიერება მაგნიტურია, რადგან მათი შიდა მაგნიტური ველი განისაზღვრება თითოეული ატომის თითოეული ელექტრონის მიერ წარმოქმნილი მიკროველების ვექტორული ჯამით:

ნივთიერების მაგნიტური თვისებები განისაზღვრება ნივთიერების ელექტრონებისა და ატომების მაგნიტური თვისებებით. მაგნიტური თვისებებიდან გამომდინარე, მაგნიტები იყოფა დიამაგნიტურ, პარამაგნიტურ, ფერომაგნიტურ, ანტიფერომაგნიტურ და ფერიტებად. განვიხილოთ ნივთიერებების ეს კლასები თანმიმდევრობით.

ჩვენ აღმოვაჩინეთ, რომ როდესაც ნივთიერება მოთავსებულია მაგნიტურ ველში, შეიძლება მოხდეს ორი ეფექტი:

1. პარამაგნიტური, რაც იწვევს მაგნიტში მაგნიტური ველის ზრდას ატომების მაგნიტური მომენტების ორიენტაციის გამო გარე ველის მიმართულებით.

2. დიამაგნიტური, რაც იწვევს ველის შესუსტებას გარე ველში ელექტრონების ორბიტების პრეცესიის გამო.

როგორ განვსაზღვროთ ამ ეფექტებიდან რომელი მოხდება (ან ორივე ერთდროულად), რომელი აღმოჩნდება უფრო ძლიერი, რა ემართება საბოლოო ჯამში მაგნიტურ ველს მოცემულ ნივთიერებაში - გაძლიერებულია თუ დასუსტებული?

როგორც უკვე ვიცით, ნივთიერების მაგნიტური თვისებები განისაზღვრება მისი ატომების მაგნიტური მომენტებით, ხოლო ატომის მაგნიტური მომენტი შედგება მის შემადგენლობაში შემავალი ელექტრონების ორბიტალური და შინაგანი სპინის მაგნიტური მომენტებისგან:

.

ზოგიერთი ნივთიერების ატომისთვის ელექტრონების ორბიტალური და სპინის მაგნიტური მომენტების ვექტორული ჯამი არის ნული, ე.ი. მთელი ატომის მაგნიტური მომენტი ნულის ტოლია. როდესაც ასეთი ნივთიერებები მოთავსებულია მაგნიტურ ველში, პარამაგნიტური ეფექტი, ბუნებრივია, ვერ წარმოიქმნება, რადგან ის წარმოიქმნება მხოლოდ მაგნიტურ ველში ატომების მაგნიტური მომენტების ორიენტაციის გამო, მაგრამ აქ ისინი არ არსებობენ.

მაგრამ ელექტრონის ორბიტების პრეცესია გარე ველში, რომელიც იწვევს დიამაგნიტურ ეფექტს, ყოველთვის ხდება, ამიტომ დიამაგნიტური ეფექტი ხდება ყველა ნივთიერებაში, როდესაც ისინი მოთავსებულია მაგნიტურ ველში.

ამრიგად, თუ ნივთიერების ატომის (მოლეკულის) მაგნიტური მომენტი ნულის ტოლია (ელექტრონების მაგნიტური მომენტების ურთიერთკომპენსაციის გამო), მაშინ როდესაც ასეთი ნივთიერება მოთავსებულია მაგნიტურ ველში, მასში მოხდება მხოლოდ დიამაგნიტური ეფექტი. . ამ შემთხვევაში, მაგნიტის საკუთარი მაგნიტური ველი მიმართულია გარე ველის საპირისპიროდ და ასუსტებს მას. ასეთ ნივთიერებებს დიამაგნიტური ეწოდება.

დიამაგნიტები არის ნივთიერებები, რომლებშიც გარე მაგნიტური ველის არარსებობის შემთხვევაში მათი ატომების მაგნიტური მომენტები ნულის ტოლია.

გარე მაგნიტურ ველში დიამაგნიტები მაგნიტიზებულია გარე ველის მიმართულების საწინააღმდეგოდ და, შესაბამისად, ასუსტებს მას

B = B 0 - B¢, m< 1.

ველის შესუსტება დიამაგნიტურ მასალაში ძალიან მცირეა. მაგალითად, ერთ-ერთი უძლიერესი დიამაგნიტური მასალისთვის, ბისმუტი, m » 0,99998.

ბევრი ლითონი (ვერცხლი, ოქრო, სპილენძი), ორგანული ნაერთების უმეტესობა, ფისები, ნახშირბადი და ა.შ. დიამაგნიტურია.

თუ გარე მაგნიტური ველის არარსებობის შემთხვევაში, ნივთიერების ატომების მაგნიტური მომენტი განსხვავდება ნულიდან, როდესაც ასეთი ნივთიერება მოთავსებულია მაგნიტურ ველში, მასში გამოჩნდება დიამაგნიტური და პარამაგნიტური ეფექტები, მაგრამ დიამაგნიტური ეფექტი. ყოველთვის გაცილებით სუსტია ვიდრე პარამაგნიტური და პრაქტიკულად უხილავია მის ფონზე. მაგნიტის საკუთარი მაგნიტური ველი გარე ველთან ერთად იქნება მიმართული და გაზრდის მას. ასეთ ნივთიერებებს პარამაგნიტები ეწოდება. პარამაგნიტები არის ნივთიერებები, რომლებშიც გარე მაგნიტური ველის არარსებობის შემთხვევაში მათი ატომების მაგნიტური მომენტები ნულის ტოლია.

გარე მაგნიტურ ველში პარამაგნიტები მაგნიტიზებულია გარე ველის მიმართულებით და აძლიერებს მას. Მათთვის

B = B 0 +B¢, m > 1.

პარამაგნიტური მასალების უმეტესობისთვის მაგნიტური გამტარიანობა ოდნავ აღემატება ერთიანობას.

პარამაგნიტურ მასალებს მიეკუთვნება იშვიათი დედამიწის ელემენტები, პლატინა, ალუმინი და ა.შ.

თუ დიამაგნიტური ეფექტი, B = B 0 -B¢, m< 1.

თუ დია- და პარამაგნიტური ეფექტები, B = B 0 +B¢, m > 1.

ფერომაგნიტები.

ყველა დია- და პარამაგნიტი არის ძალიან სუსტად მაგნიტიზებული ნივთიერებები; მათი მაგნიტური გამტარიანობა ახლოსაა ერთიანობასთან და არ არის დამოკიდებული მაგნიტური ველის სიძლიერეზე H. დია- და პარამაგნიტებთან ერთად არის ნივთიერებები, რომლებიც შეიძლება ძლიერ მაგნიტიზდეს. მათ ფერომაგნიტები ეწოდება.

ფერომაგნიტები ან ფერომაგნიტური მასალები ამ ნივთიერებების მთავარი წარმომადგენლის - რკინის (ფერუმ) ლათინური სახელიდან მიიღეს. ფერომაგნიტები, რკინის გარდა, შეიცავს კობალტს, ნიკელის გადოლინიუმს, ბევრ შენადნობს და ქიმიურ ნაერთს. ფერომაგნიტები არის ნივთიერებები, რომლებიც შეიძლება იყოს ძალიან ძლიერი მაგნიტიზებული, რომელშიც შიდა (შიდა) მაგნიტური ველი შეიძლება იყოს ასობით და ათასობით ჯერ უფრო მაღალი ვიდრე გარე მაგნიტური ველი, რამაც გამოიწვია იგი.

ფერომაგნიტების თვისებები

1. ძლიერ მაგნიტიზაციის უნარი.

ფარდობითი მაგნიტური გამტარიანობის m მნიშვნელობა ზოგიერთ ფერომაგნიტში აღწევს 106 მნიშვნელობას.

2. მაგნიტური გაჯერება.

ნახ. სურათი 5 გვიჩვენებს მაგნიტიზაციის ექსპერიმენტულ დამოკიდებულებას გარე მაგნიტური ველის სიძლიერეზე. როგორც ნახატიდან ჩანს, გარკვეული მნიშვნელობიდან H, ფერომაგნიტების დამაგნიტების რიცხვითი მნიშვნელობა პრაქტიკულად რჩება მუდმივი და J us-ის ტოლი. ეს ფენომენი აღმოაჩინა რუსმა მეცნიერმა ა.გ. Stoletov და მოუწოდა მაგნიტური გაჯერება.


3. B(H) და m(H) არაწრფივი დამოკიდებულებები.

ძაბვის მატებასთან ერთად ინდუქცია თავდაპირველად იზრდება, მაგრამ მაგნიტის მაგნიტიზებისას მისი ზრდა ნელდება და ძლიერ ველებში იზრდება წრფივი კანონის მიხედვით (ნახ. 6).

B(H) არაწრფივი დამოკიდებულების გამო,

იმათ. მაგნიტური გამტარიანობა m კომპლექსურად დამოკიდებულია მაგნიტური ველის სიძლიერეზე (ნახ. 7). თავდაპირველად, ველის სიძლიერის მატებასთან ერთად, m იზრდება საწყისი მნიშვნელობიდან გარკვეულ მაქსიმალურ მნიშვნელობამდე, შემდეგ კი მცირდება და ასიმპტომურად მიისწრაფვის ერთიანობისკენ.

4. მაგნიტური ჰისტერეზი.

ფერომაგნიტების კიდევ ერთი გამორჩეული თვისებაა მათი

მაგნიტიზაციის შენარჩუნების უნარი მაგნიტირების ველის მოხსნის შემდეგ. როდესაც გარე მაგნიტური ველის სიძლიერე იცვლება ნულიდან დადებითი მნიშვნელობებისკენ, ინდუქცია იზრდება (ნახ. 8, განყოფილება

ნულამდე კლებისას მაგნიტური ინდუქცია ჩამორჩება კლებაში და როცა მნიშვნელობა ნულის ტოლია გამოდის ტოლი (ნარჩენი ინდუქცია), ე.ი. როდესაც გარე ველი ამოღებულია, ფერომაგნიტი რჩება მაგნიტიზებული და არის მუდმივი მაგნიტი. ნიმუშის სრული დემაგნიტიზაციისთვის აუცილებელია მაგნიტური ველის საპირისპირო მიმართულებით გამოყენება - . მაგნიტური ველის სიძლიერის სიდიდე, რომელიც უნდა იქნას გამოყენებული ფერომაგნიტზე, რათა მთლიანად დემაგნიტიზდეს, ეწოდება იძულებითი ძალა.

ფერომაგნიტში მაგნიტური ინდუქციის ცვლილებებსა და გარე მაგნიტიზებული ველის ინტენსივობის ცვლილებებს შორის შეფერხების ფენომენს, რომელიც ცვალებადია სიდიდისა და მიმართულებით, ეწოდება მაგნიტური ჰისტერეზი.

ამ შემთხვევაში, დამოკიდებულება გამოსახული იქნება მარყუჟის ფორმის მრუდით, რომელსაც ეწოდება ჰისტერეზის მარყუჟები,ნაჩვენებია ნახ.8.

ჰისტერეზის მარყუჟის ფორმის მიხედვით განასხვავებენ მაგნიტურად მძიმე და რბილ მაგნიტურ ფერომაგნიტებს. მყარი ფერომაგნიტები არის ნივთიერებები მაღალი ნარჩენი მაგნიტიზაციით და მაღალი იძულებითი ძალით, ე.ი. ფართო ჰისტერეზის მარყუჟით. ისინი გამოიყენება მუდმივი მაგნიტების (ნახშირბადის, ვოლფრამის, ქრომის, ალუმინის-ნიკელის და სხვა ფოლადების) დასამზადებლად.

რბილი ფერომაგნიტები არის დაბალი იძულებითი ძალის მქონე ნივთიერებები, რომლებიც ძალიან ადვილად ახდენენ მაგნიტიზირებას, ვიწრო ჰისტერეზის მარყუჟით. (ამ თვისებების მისაღებად სპეციალურად შეიქმნა ე.წ. სატრანსფორმატორო რკინა, რკინის შენადნობი სილიციუმის მცირე შერევით). მათი გამოყენების სფეროა ტრანსფორმატორის ბირთვების წარმოება; მათ შორისაა რბილი რკინა, რკინისა და ნიკელის შენადნობები (პერმალოი, სუპერმალოი).

5. კურიის ტემპერატურის არსებობა (წერტილი).

კური წერტილი- ეს არის მოცემული ფერომაგნიტის დამახასიათებელი ტემპერატურა, რომლის დროსაც ფერომაგნიტური თვისებები მთლიანად ქრება.

როდესაც ნიმუში თბება კურიის წერტილის ზემოთ, ფერომაგნიტი იქცევა ჩვეულებრივ პარამაგნიტად. როდესაც გაცივდება კიურის წერტილის ქვემოთ, ის იბრუნებს ფერომაგნიტურ თვისებებს. ეს ტემპერატურა განსხვავებულია სხვადასხვა ნივთიერებისთვის (Fe ​​- 770 0 C, Ni - 260 0 C).

6. მაგნიტოსტრიქცია- ფერომაგნიტების დეფორმაციის ფენომენი მაგნიტიზაციის დროს. მაგნიტოსტრიქციის სიდიდე და ნიშანი დამოკიდებულია მაგნიტირების ველის სიძლიერესა და ფერომაგნიტის ბუნებაზე. ეს ფენომენი ფართოდ გამოიყენება მძლავრი ულტრაბგერითი ემიტერების შესაქმნელად, რომლებიც გამოიყენება სონარში, წყალქვეშა კომუნიკაციებში, ნავიგაციაში და ა.შ.

ფერომაგნიტებში საპირისპირო ფენომენიც შეინიშნება - დეფორმაციის დროს მაგნიტიზაციის ცვლილება. მნიშვნელოვანი მაგნიტოსტრიქციის მქონე შენადნობები გამოიყენება ინსტრუმენტებში, რომლებიც გამოიყენება წნევისა და დეფორმაციის გასაზომად.

ფერომაგნეტიზმის ბუნება

ფერომაგნეტიზმის აღწერილობითი თეორია შემოგვთავაზა ფრანგმა ფიზიკოსმა პ. ვაისმა 1907 წელს, ხოლო კვანტურ მექანიკაზე დაფუძნებული თანმიმდევრული რაოდენობრივი თეორია შეიმუშავეს საბჭოთა ფიზიკოსმა ჯ. ფრენკელმა და გერმანელმა ფიზიკოსმა ვ. ჰაიზენბერგმა (1928).

თანამედროვე კონცეფციების მიხედვით, ფერომაგნიტების მაგნიტური თვისებები განისაზღვრება ელექტრონების სპინის მაგნიტური მომენტებით (სპინები); ფერომაგნიტები შეიძლება იყვნენ მხოლოდ კრისტალური ნივთიერებები, რომელთა ატომებს აქვთ დაუმთავრებელი შიდა ელექტრონული გარსები დაუკომპენსირებული სპინებით. ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება ძალები, რომლებიც აიძულებენ ელექტრონების სპინის მაგნიტურ მომენტებს ერთმანეთის პარალელურად ორიენტირებას. ამ ძალებს უწოდებენ გაცვლითი ურთიერთქმედების ძალებს; ისინი კვანტური ხასიათისაა და გამოწვეულია ელექტრონების ტალღური თვისებებით.

ამ ძალების გავლენის ქვეშ, გარე ველის არარსებობის შემთხვევაში, ფერომაგნიტი იყოფა მიკროსკოპული რეგიონების დიდ რაოდენობად - დომენებად, რომელთა ზომებია 10 -2 - 10 -4 სმ. თითოეულ დომენში, ელექტრონის სპინები ორიენტირებულია ერთმანეთზე პარალელურად, ისე, რომ მთელი დომენი მაგნიტიზებულია გაჯერებამდე, მაგრამ მაგნიტიზაციის მიმართულებები ცალკეულ დომენებში განსხვავებულია, ასე რომ მთლიანი ფერომაგნიტის მთლიანი (მთლიანი) მაგნიტური მომენტი ნულის ტოლია. . როგორც ცნობილია, ნებისმიერი სისტემა მიდრეკილია იყოს ისეთ მდგომარეობაში, რომელშიც მისი ენერგია მინიმალურია. ფერომაგნიტის დომენებად დაყოფა ხდება იმის გამო, რომ დომენის სტრუქტურის ფორმირებისას ფერომაგნიტის ენერგია მცირდება. კურიის წერტილი არის ტემპერატურა, რომლის დროსაც ხდება დომენის განადგურება და ფერომაგნიტი კარგავს ფერომაგნიტურ თვისებებს.

ფერომაგნიტების დომენური სტრუქტურის არსებობა ექსპერიმენტულად დადასტურდა. მათზე დაკვირვების პირდაპირი ექსპერიმენტული მეთოდია ფხვნილის ფიგურების მეთოდი. თუ წვრილი ფერომაგნიტური ფხვნილის წყალხსნარი (მაგალითად, მაგნიტი) გამოიყენება ფერომაგნიტური მასალის საგულდაგულოდ გაპრიალებულ ზედაპირზე, მაშინ ნაწილაკები უპირატესად წყდება მაგნიტური ველის მაქსიმალური არაერთგვაროვნების ადგილებში, ე.ი. დომენებს შორის საზღვრებზე. ამიტომ, დასახლებული ფხვნილი ასახავს დომენების საზღვრებს და მსგავსი სურათის გადაღება შესაძლებელია მიკროსკოპის ქვეშ.

ფერომაგნეტიზმის თეორიის ერთ-ერთი მთავარი ამოცანაა დამოკიდებულების ახსნა B(N) (სურ. 6). შევეცადოთ ამის გაკეთება. ჩვენ ვიცით, რომ გარე ველის არარსებობის შემთხვევაში, ფერომაგნიტი იშლება დომენებად, ისე რომ მისი მთლიანი მაგნიტური მომენტი ნულის ტოლია. ეს სქემატურად არის ნაჩვენები ნახაზზე 9, a, რომელიც გვიჩვენებს იმავე მოცულობის ოთხ დომენს, მაგნიტიზებულ გაჯერებამდე. როდესაც გარე ველი ჩართულია, ცალკეული დომენების ენერგიები არათანაბარი ხდება: ენერგია ნაკლებია იმ დომენებისთვის, რომლებშიც მაგნიტიზაციის ვექტორი აყალიბებს მახვილ კუთხეს ველის მიმართულებასთან და მეტი, თუ ეს კუთხე ბლაგვია.
ბრინჯი. 9

- მთელი მაგნიტის მაგნიტიზაცია გაჯერების მდგომარეობაში
ბრინჯი. 9

ვინაიდან, როგორც ცნობილია, ყველა სისტემა მიისწრაფვის მინიმალური ენერგიისკენ, ხდება დომენის საზღვრების გადაადგილების პროცესი, რომლის დროსაც იზრდება დაბალი ენერგიის მქონე დომენების მოცულობა, ხოლო უფრო მაღალი ენერგიით მცირდება (ნახ. 9, ბ). ძალიან სუსტი ველების შემთხვევაში ეს საზღვრების გადაადგილებები შექცევადია და ზუსტად მიჰყვება ველის ცვლილებებს (თუ ველი გამორთულია, მაგნიტიზაცია ისევ ნული იქნება). ეს პროცესი შეესაბამება B(H) მრუდის მონაკვეთს (ნახ. 10). როგორც ველი იზრდება, დომენის საზღვრების გადაადგილება შეუქცევადი ხდება.

როდესაც მაგნიტიზებული ველი საკმარისად ძლიერია, ენერგიულად არახელსაყრელი დომენები ქრება (ნახ. 9, გ, ნახ. 7 მონაკვეთი). თუ ველი კიდევ უფრო იზრდება, დომენების მაგნიტური მომენტები ბრუნავს ველის გასწვრივ, ისე, რომ მთელი ნიმუში იქცევა ერთ დიდ დომენად (ნახ. 9, დ, ნახ. 10 მონაკვეთი).

ფერომაგნიტების მრავალი საინტერესო და ღირებული თვისება საშუალებას აძლევს მათ ფართოდ გამოიყენონ მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების სხვადასხვა დარგში: ტრანსფორმატორის ბირთვების და ელექტრომექანიკური ულტრაბგერითი ემიტერების წარმოებისთვის, როგორც მუდმივი მაგნიტები და ა.შ. ფერომაგნიტური მასალები გამოიყენება სამხედრო საქმეებში: სხვადასხვა ელექტრო და რადიო მოწყობილობებში; როგორც ულტრაბგერის წყაროები - სონარში, ნავიგაციაში, წყალქვეშა კომუნიკაციებში; როგორც მუდმივი მაგნიტები - მაგნიტური მაღაროების შექმნისას და მაგნიტომეტრიული დაზვერვისთვის. მაგნიტომეტრიული დაზვერვა საშუალებას გაძლევთ აღმოაჩინოთ და ამოიცნოთ ფერომაგნიტური მასალების შემცველი ობიექტები; გამოიყენება წყალქვეშა და ნაღმსაწინააღმდეგო სისტემაში.

  1. მაგნიტური მომენტი - იხილეთ მაგნეტიზმი. ბროკჰაუზისა და ეფრონის ენციკლოპედიური ლექსიკონი
  2. მაგნიტური მომენტი - მაგნიტური მომენტი არის მაგნიტური ველის დამახასიათებელი ვექტორული სიდიდე. მატერიის თვისებები. მმ. მათგან წარმოქმნილი ყველა ელემენტარული ნაწილაკი და სისტემა (ატომის ბირთვები, ატომები, მოლეკულები) ფლობს. მმ. ატომები, მოლეკულები და ა.შ. ქიმიური ენციკლოპედია
  3. მაგნიტური მომენტი - მაგნიტური მომენტის დამახასიათებელი ძირითადი სიდიდე. კუნძულის თვისებები. მაგნეტიზმის წყარო (მ. მ.), კლასიკის მიხედვით. თეორია ელ.-მაგ. ფენომენები, ფენომენები მაკრო- და მიკრო(ატომური) - ელექტრო. დინებები. ელემ. მაგნეტიზმის წყაროდ ითვლება დახურული დენი. გამოცდილებიდან და კლასიკებიდან. ფიზიკური ენციკლოპედიური ლექსიკონი
  4. MAGNETIC TORQUE - MAGNETIC TORQUE, მუდმივი მაგნიტის ან დენის გადამტანი კოჭის სიძლიერის საზომი. ეს არის მაქსიმალური ბრუნვის ძალა (ბრუნვის მომენტი), რომელიც გამოიყენება მაგნიტზე, ხვეულზე ან ელექტრულ მუხტზე მაგნიტურ ველში გაყოფილი ველის სიძლიერეზე. დამუხტულ ნაწილაკებს და ატომურ ბირთვებს ასევე აქვთ მაგნიტური მომენტი. სამეცნიერო და ტექნიკური ლექსიკონი
  5. მაგნიტური მომენტი - მაგნიტური მომენტი არის ვექტორული სიდიდე, რომელიც ახასიათებს ნივთიერებას, როგორც მაგნიტური ველის წყაროს. მაკროსკოპული მაგნიტური მომენტი იქმნება დახურული ელექტრული დენებითა და ატომური ნაწილაკების მოწესრიგებული მაგნიტური მომენტებით. დიდი ენციკლოპედიური ლექსიკონი

შეიძლება დადასტურდეს, რომ ბრუნი მომენტი, რომელიც მოქმედებს წრედზე I დენით ერთგვაროვან ველში, პირდაპირპროპორციულია დენის, დენის სიძლიერისა და მაგნიტური ველის ინდუქციის B ფართობის პირდაპირპროპორციული. გარდა ამისა, ბრუნი M დამოკიდებულია წრედის პოზიცია ველთან მიმართებაში. მაქსიმალური ბრუნი Miax მიიღება, როდესაც მიკროსქემის სიბრტყე პარალელურია მაგნიტური ინდუქციის ხაზებთან (ნახ. 22.17) და გამოიხატება ფორმულით.

(დაამტკიცეთ ეს ფორმულით (22.6a) და სურ. 22.17.) თუ აღვნიშნავთ, მივიღებთ

დენის მატარებელი მიკროსქემის მაგნიტური თვისებების დამახასიათებელ რაოდენობას, რომელიც განსაზღვრავს მის ქცევას გარე მაგნიტურ ველში, ამ წრედის მაგნიტური მომენტი ეწოდება. მიკროსქემის მაგნიტური მომენტი იზომება მასში არსებული დენის სიძლიერისა და დენით შემოვლილი ფართობის ნამრავლით:

მაგნიტური მომენტი არის ვექტორი, რომლის მიმართულება განისაზღვრება მარჯვენა ხრახნის წესით: თუ ხრახნი შემობრუნებულია წრედში დენის მიმართულებით, მაშინ ხრახნის ტრანსლაციის მოძრაობა აჩვენებს ვექტორის მიმართულებას. (სურ. 22.18, ა). ბრუნვის M-ის დამოკიდებულება კონტურის ორიენტაციაზე გამოიხატება ფორმულით

სადაც a არის კუთხე ვექტორებსა და B-ს შორის. ნახ. 22.18, b ცხადია, რომ მიკროსქემის წონასწორობა მაგნიტურ ველში შესაძლებელია, როდესაც ვექტორები B და Pmag მიმართულია იმავე სწორი ხაზის გასწვრივ. (დაფიქრდით, რა შემთხვევაში იქნება ეს წონასწორობა სტაბილური.)

ცნობილია, რომ მაგნიტურ ველს აქვს ორიენტირების ეფექტი დენის მატარებელ ჩარჩოზე და ჩარჩო ბრუნავს მისი ღერძის გარშემო. ეს იმიტომ ხდება, რომ მაგნიტურ ველში ჩარჩოზე მოქმედებს ძალის მომენტი, რომელიც ტოლია:

აქ B არის მაგნიტური ველის ინდუქციის ვექტორი, არის დენი ჩარჩოში, S არის მისი ფართობი და a არის კუთხე ძალის ხაზებსა და ჩარჩოს სიბრტყის პერპენდიკულარულს შორის. ეს გამოხატულება მოიცავს ნამრავლს, რომელსაც ეწოდება მაგნიტური დიპოლური მომენტი ან უბრალოდ ჩარჩოს მაგნიტური მომენტი.გამოდის, რომ მაგნიტური მომენტის სიდიდე მთლიანად ახასიათებს ჩარჩოს ურთიერთქმედებას მაგნიტურ ველთან. ორი ჩარჩო, რომელთაგან ერთს აქვს დიდი დენი და მცირე ფართობი, ხოლო მეორეს აქვს დიდი ფართობი და მცირე დენი, მაგნიტურ ველში იგივენაირად მოიქცევა, თუ მათი მაგნიტური მომენტები ტოლია. თუ ჩარჩო პატარაა, მაშინ მისი ურთიერთქმედება მაგნიტურ ველთან არ არის დამოკიდებული მის ფორმაზე.

მოსახერხებელია მაგნიტური მომენტის განხილვა, როგორც ვექტორი, რომელიც მდებარეობს ჩარჩოს სიბრტყის პერპენდიკულარულ ხაზზე. ვექტორის მიმართულება (ამ ხაზის გასწვრივ ზევით ან ქვევით) განისაზღვრება „ჯიმლეტის წესით“: ღრმული უნდა იყოს განლაგებული ჩარჩოს სიბრტყეზე პერპენდიკულურად და ბრუნავს ჩარჩოს დენის მიმართულებით - მოძრაობის მიმართულება. gimlet მიუთითებს მაგნიტური მომენტის ვექტორის მიმართულებაზე.

ამრიგად, მაგნიტური მომენტი არის ჩარჩოს სიბრტყის პერპენდიკულარული ვექტორი.

ახლა მოდით წარმოვიდგინოთ ჩარჩოს ქცევა მაგნიტურ ველში. ის შეეცდება ასე შემოტრიალდეს. ისე, რომ მისი მაგნიტური მომენტი მიმართულია მაგნიტური ველის ინდუქციური ვექტორის გასწვრივ B. დენის მქონე პატარა ჩარჩო შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც მარტივი „საზომი მოწყობილობა“ მაგნიტური ველის ინდუქციის ვექტორის დასადგენად.

მაგნიტური მომენტი მნიშვნელოვანი ცნებაა ფიზიკაში. ატომები შეიცავს ბირთვებს, რომლის გარშემოც ელექტრონები ბრუნავენ. ყოველი ელექტრონი, რომელიც მოძრაობს ბირთვის ირგვლივ, დამუხტული ნაწილაკის მსგავსად, ქმნის დენს, აყალიბებს, თითქოსდა, მიკროსკოპულ ჩარჩოს დენით. გამოვთვალოთ ერთი ელექტრონის მაგნიტური მომენტი, რომელიც მოძრაობს r რადიუსის წრიულ ორბიტაზე.

ელექტრული დენი, ანუ მუხტის რაოდენობა, რომელიც ელექტრონის მიერ ორბიტაზე გადადის 1 წამში, უდრის ელექტრონის მუხტს e გამრავლებული ბრუნების რაოდენობაზე, რომელიც აკეთებს:

ამრიგად, ელექტრონის მაგნიტური მომენტის სიდიდე უდრის:

შეიძლება გამოიხატოს ელექტრონის კუთხური იმპულსით. მაშინ ელექტრონის მაგნიტური მომენტის სიდიდე, რომელიც დაკავშირებულია მის მოძრაობასთან ორბიტის გასწვრივ, ან, როგორც ამბობენ, ორბიტალური მაგნიტური მომენტის სიდიდე, უდრის:

ატომი არის ობიექტი, რომლის აღწერა შეუძლებელია კლასიკური ფიზიკის გამოყენებით: ასეთი პატარა ობიექტებისთვის მოქმედებს სრულიად განსხვავებული კანონები - კვანტური მექანიკის კანონები. მიუხედავად ამისა, ელექტრონის ორბიტალური მაგნიტური მომენტისთვის მიღებული შედეგი ისეთივეა, როგორც კვანტურ მექანიკაში.

განსხვავებული ვითარებაა ელექტრონის საკუთარი მაგნიტური მომენტი - სპინი, რომელიც დაკავშირებულია მის ბრუნვასთან მისი ღერძის გარშემო. ელექტრონის სპინისთვის კვანტური მექანიკა იძლევა მაგნიტურ მომენტს, რომელიც 2-ჯერ აღემატება კლასიკურ ფიზიკას:

და ეს განსხვავება ორბიტალურ და სპინ მაგნიტურ მომენტებს შორის არ შეიძლება აიხსნას კლასიკური თვალსაზრისით. ატომის ჯამური მაგნიტური მომენტი არის ყველა ელექტრონის ორბიტალური და სპინის მაგნიტური მომენტების ჯამი და რადგან ისინი განსხვავდებიან 2-ით, ატომის მდგომარეობის დამახასიათებელი ფაქტორი ჩნდება ატომის მაგნიტური მომენტის გამოხატულებაში. :

ამრიგად, ატომს, ისევე როგორც ჩვეულებრივ ჩარჩოს დენით, აქვს მაგნიტური მომენტი და მრავალი თვალსაზრისით მათი ქცევა მსგავსია. კერძოდ, როგორც კლასიკური ჩარჩოს შემთხვევაში, ატომის ქცევა მაგნიტურ ველში მთლიანად განისაზღვრება მისი მაგნიტური მომენტის სიდიდით. ამ მხრივ, მაგნიტური მომენტის ცნება ძალზე მნიშვნელოვანია სხვადასხვა ფიზიკური ფენომენის ახსნაში, რომელიც ხდება მატერიასთან მაგნიტურ ველში.

ნებისმიერი ნივთიერებები. მაგნიტიზმის ფორმირების წყარო, როგორც კლასიკური ელექტრომაგნიტური თეორიით არის ნათქვამი, არის მიკროდინები, რომლებიც წარმოიქმნება ორბიტაზე ელექტრონის მოძრაობის შედეგად. მაგნიტური მომენტი არის ყველა ბირთვის, ატომური ელექტრონული გარსისა და მოლეკულის შეუცვლელი თვისება გამონაკლისის გარეშე.

მაგნიტიზმი, რომელიც თანდაყოლილია ყველა ელემენტარულ ნაწილაკში, შესაბამისად განპირობებულია მათში მექანიკური მომენტის არსებობით, რომელსაც ეწოდება სპინი (კვანტური ბუნების საკუთარი მექანიკური იმპულსი). ატომური ბირთვის მაგნიტური თვისებები შედგება ბირთვის შემადგენელი ნაწილების - პროტონებისა და ნეიტრონების სპინის იმპულსებისგან. ელექტრონულ გარსებს (ინტრაატომურ ორბიტებს) ასევე აქვთ მაგნიტური მომენტი, რომელიც არის მასზე მდებარე ელექტრონების მაგნიტური მომენტების ჯამი.

სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ელემენტარული ნაწილაკების მაგნიტური მომენტები გამოწვეულია შიდაატომური კვანტური მექანიკური ეფექტით, რომელიც ცნობილია როგორც სპინის იმპულსი. ეს ეფექტი საკუთარი ცენტრალური ღერძის გარშემო ბრუნვის კუთხური იმპულსის მსგავსია. სპინის იმპულსი იზომება პლანკის მუდმივში, კვანტური თეორიის ფუნდამენტური მუდმივობით.

ყველა ნეიტრონს, ელექტრონს და პროტონს, რომელთაგან, ფაქტობრივად, ატომი შედგება, პლანკის მიხედვით, აქვს სპინი ½-ის ტოლი. ატომის სტრუქტურაში, ბირთვის ირგვლივ მოძრავ ელექტრონებს, სპინის იმპულსის გარდა, აქვთ ორბიტალური კუთხოვანი იმპულსი. ბირთვს, მიუხედავად იმისა, რომ იკავებს სტატიკური პოზიციას, ასევე აქვს კუთხოვანი იმპულსი, რომელიც იქმნება ბირთვული სპინის ეფექტით.

მაგნიტური ველი, რომელიც წარმოქმნის ატომურ მაგნიტურ მომენტს, განისაზღვრება ამ კუთხური იმპულსის სხვადასხვა ფორმებით. შემოქმედებაში ყველაზე შესამჩნევი წვლილი შეაქვს სპინის ეფექტს. პაულის პრინციპის მიხედვით, რომლის მიხედვითაც ორი იდენტური ელექტრონი ერთდროულად ვერ იქნება ერთსა და იმავე კვანტურ მდგომარეობაში, შეკრული ელექტრონები ერწყმის და მათი სპინის მომენტები იძენენ დიამეტრალურად საპირისპირო პროგნოზებს. ამ შემთხვევაში ელექტრონის მაგნიტური მომენტი მცირდება, რაც ამცირებს მთელი სტრუქტურის მაგნიტურ თვისებებს. ზოგიერთ ელემენტში, რომლებსაც აქვთ ელექტრონების ლუწი რაოდენობა, ეს მომენტი მცირდება ნულამდე და ნივთიერებები წყვეტენ მაგნიტურ თვისებებს. ამრიგად, ცალკეული ელემენტარული ნაწილაკების მაგნიტური მომენტი პირდაპირ გავლენას ახდენს მთელი ბირთვულ-ატომური სისტემის მაგნიტურ თვისებებზე.

ფერომაგნიტურ ელემენტებს, რომლებსაც აქვთ ელექტრონების უცნაური რაოდენობა, ყოველთვის ექნებათ არა-ნულოვანი მაგნეტიზმი დაუწყვილებელი ელექტრონის გამო. ასეთ ელემენტებში მეზობელი ორბიტალები გადახურულია და დაუწყვილებელი ელექტრონების ყველა სპინის მომენტი სივრცეში ერთსა და იმავე ორიენტაციას იღებს, რაც იწვევს ყველაზე დაბალი ენერგეტიკული მდგომარეობის მიღწევას. ამ პროცესს გაცვლითი ურთიერთქმედება ეწოდება.

ფერომაგნიტური ატომების მაგნიტური მომენტების ასეთი გასწორებით წარმოიქმნება მაგნიტური ველი. და პარამაგნიტურ ელემენტებს, რომლებიც შედგება დეზორიენტირებული მაგნიტური მომენტების ატომებისგან, არ აქვთ საკუთარი მაგნიტური ველი. მაგრამ თუ მათზე გავლენას მოახდენთ მაგნეტიზმის გარე წყაროთი, მაშინ ატომების მაგნიტური მომენტები გასწორდება და ეს ელემენტები ასევე შეიძენენ მაგნიტურ თვისებებს.


დახურვა