химический каталог




МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ, величина, характеризующая способность вещества намагничиваться в магн. поле. Вектор намагниченности М, т.е. магн. момент единицы объема вещества, связан с вектором Н напряженности однородного магн. поля соотношением:

M=М0 + c H,

где M0 - намагниченность в отсутствие поля, c - макроскопич. МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ в. В магн. поле изменяется энергия Е частицы (атома, иона) по сравнению с энергией в отсутствие поля; МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ в. частицы называют коэффициент при втором члене разложения в ряд Е по Н (см. Магнитный момент).

У диамагнетиков и парамагнетиков самопроизвольная намагниченность в отсутствие поля М0 = 0 и c = М/Н определяет наведенную намагниченность. В СИ c - безразмерная величина. МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬв., рассчитанная на 1 кг (или 1 г) вещества, называют удельной (c уд = c /r . где r - плотность). МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ в. 1 моля вещества называют молярной, или атомной (c m = c уд* М, где М - молекулярная масса). Диа- и парамагнетики - слабомагнитные вещества (c ~ 10-4-10-6), причем для диамагнетиков c < 0 (векторы М и Н противоположно направлены), у парамагнетиков c > 0 (направления векторов М и Н совпадают). Для слабомагнитных веществ х практически не зависит от Н (за исключением случаев очень сильных полей или низких температур). МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬв. парамагнетиков, как правило, существенно зависит от температуры. Согласно закону Кюри (установлен П. Кюри в 1895), температурная зависимость удельной МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬв. парамагнетиков имеет вид:

c уд = С/Т,

где С - так называемой постоянная Кюри. Закону Кюри подчиняются газы (О2, NO), пары щелочных металлов, разбавленные жидкие растворы солей РЗЭ, некоторые соли в кристаллич. состоянии. Классич. теория объясняет температурную зависимость c уд на основе статистич. рассмотрения системы частиц (атомов, молекул или ионов), обладающих магн. дипольным моментом m и слабо взаимодействующих между собой; тепловое движение частиц препятствует ориентации магн. моментов по полю. МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ в. может быть рассчитана по уравению:

c уд = NAm 2эф/3kT,

гдe m эф - среднее (эффективное) значение m , NA - постоянная Авогадро, k - постоянная Больцмана. Квантовомеханические рассмотрение (Дж. Ван Флек, 1932) дает такое же соотношение для газообразного вещества при (g - фактор Ланде, m Б - магнетон Бора, J - квантовое число полного момента кол-ва движения частицы).

Для большинства ионных кристаллов температурная зависимость c описывается законом Кюри - Вейса (установлен П. Вейсом в 1907):

c = С»/(T - D ),

где С» - постоянная, часто совпадающая с постоянной Кюри, D - постоянная Вейса, учитывающая взаимодействие магн. моментов ионов между собой и с внутрикристаллич. полем.

Парамагнетизм системы, состоящей из многоэлектронных частиц с замкнутыми оболочками (и нулевым собственным магн. моментом), при наложении внешний магн. поля может быть обусловлен наличием возбужденных состояний, в которых частицы обладают отличным от нуля магн. моментом. Такой парамагнетизм не зависит от температуры.

Ферро- и антиферромагнетики обладают самопроизвольной намагниченностью в отсутствие поля, т.е. M0 0, МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬв. c > 0 и достигает значений 104-105 (сильномагнитные вещества). МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ в. зависит от напряженности поля Н и характеризуется значением дМН в каждой точке кривой намагничивания. Эта кривая определяет основные параметры техн. магнитных материалов.

В общем случае МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ в. вещества состоит из вкладов, обусловленных температурно зависимым парамагнетизмом cпара (ионы d- и f-элементов с нескомпенсир. спинами электронов, стабильные свободный радикалы и т. п.), температурно независимым парамагнетизмом c тнп и диамагнетизмом c диа.

c = c пара + c тнп + c диа.

Соотношение этих вкладов определяет, является ли вещество диа- или парамагнетиком. Так, МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ в. диамагнитных металлич. кристаллов меньше, чем суммарная МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ в. ионов решетки, что обусловлено электронами проводимости. Последние, обладая собственным магн. моментом, своим парамагнетизмом уменьшают суммарный диамагнетизм решетки. У щелочных металлов слабый диамагнетизм частиц с замкнутой электронной оболочкой меньше, чем парамагнетизм электронов проводимости, в то время как у меди и ее аналогов парамагнетизм электронов проводимости оказывается меньше, чем диамагнетизм 18-электронной оболочки (п - 1)s2p6d10.

Экспериментально обычно определяют c уд при определенной температуре, используя магнетометры (магн. весы). Принцип их работы основан на измерении механические силы, действующей на точечный образец в неоднородном магн. поле либо на цилиндрич. образец, помещенный между полюсами магнита таким образом, что один его конец находится в поле с макс, напряженностью, а другой - в области с H ~ 0. Калибровку магнетометров производят при помощи веществ с известной МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬв. Эталоном для диамагнетиков обычно служит Н2О, для твердых парамагнетиков - Hg[Co(SCN)4].

Химическая энциклопедия. Том 2 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
я хочу помочь детям
знак мед аптечка киров
socket 1155 купить
маугли билеты

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(20.08.2017)