![]() |
|
|
ПАРАМАГНЕТИКИПАРАМАГНЕТИКИ, вещества,
намагничивающиеся во внешний магн. поле по направлению поля. Это свойство веществ называют
пара-магнетизмом. В неоднородном магн. поле ПАРАМАГНЕТИКИ втягиваются в область сильного
магн. поля. Их магнитная восприимчивость c всегда положительна. Парамагнетизм характерен
для веществ, атомы, ионы или молекулы которых обладают собств. магн. моментами, но
в отсутствие внешний поля эти моменты ориентированы хаотично и в целом намагниченность
вещества отсутствует. Магн. моменты может быть обусловлены орбитальным движением электронов
в оболочках атомов или молекул (орбитальный парамагнетизм), спиновыми моментами
самих электронов (спиновый парамагнетизм), магн. моментами ядер атомов (ядерный
парамагнетизм). В отличие от антиферромагнетиков, ферримагнетиков и ферромагнетиков
ПАРАМАГНЕТИКИ в отсутствие внешний магн. поля не обладают магн. структурой. Внеш. магн. поле
приводит к упорядочению магн. моментов и, как следствие, к появлению намагниченности
вдоль поля. Конкуренция между упорядочивающим
действием магн. поля и разупорядочивающим действием теплового движения частиц
вещества (атомов, ионов) приводит к следующей формуле для c ПАРАМАГНЕТИКИ (закон Кюри): где m-величина магн.
момента атома, N -число парамагнитных атомов в 1 моле вещества, bkB-постоянная
Больцмана, Т-абс. температура. При наличии некоторого взаимодействия между магн. моментами
и их взаимодействие с внутрикристаллич. полем c ПАРАМАГНЕТИКИ описывается формулой (закон
Кюри-Вейса): где q-константа Вейса,
характеризующая влияние внутрикристаллич. поля. Для ферромагнетиков, становящихся
выше точки Кюри ПАРАМАГНЕТИКИ, q-положит, величина, для антифер ромагнетиков,
переходящих в парамагнитное состояние выше точки Нееля, q - в большинстве
случаев отрицательна. Ф-лы (1) и (2) справедливы
в области слабых магн. полей, когда намагниченность вещества I линейно возрастает
с ростом напряженности магн. поля H (I = cH). С возрастанием
H и понижением температуры увеличивается степень упорядочения магн. моментов
атомов, а зависимость I от магн. поля и температуры имеет более сложный вид.
Ф-лы (1) и (2) может быть использованы для определения концентрации парамагнитных
атомов по величине их магн. момента и характеру зависимости c ПАРАМАГНЕТИКИ от
температуры. Спиновый парамагнетизм,
или парамагнетизм Паули, свойственный металлам, обусловлен электронами проводимости.
В случае полупроводников его величина ничтожно мала. Спиновый парамагнетизм
металлов не зависит от температуры. Не зависит от температуры и парамегнетизм Ван Флека. Он
присущ веществам, атомы или ионы которых в основные энергетич. состоянии не обладают магн.
моментом. В данном случае парамагнетизм обусловлен примесью возбужденных состояний
с магн. моментом. В случае ядерного парамагнетизма
c подчиняется закону Кюри [уравение (1), где m-величина ядерного магн.
момента, N - концентрация атомных ядер]. Экспериментально ядерный парамагнетизм
можно наблюдать в области сверхнизких температур и лишь у тех B-B, в которых отсутствуют
электемпературоны проводимости, а электронные оболочки атомов не имеют магн. моментов,
например у 3He при температуре ниже 0,1 К. К ПАРАМАГНЕТИКИ относят некоторые газы
(например, O2, NO), щелочные и щел.-зем. металлы, некоторые металлы переходных
групп с незаполненными d- или f-электронными оболочками, сплавы
этих металлов, химический соединение переходных металлов, их водные растворы, твердые растворы
переходных элементов в диамагнитных матрицах, а также свободный радикалы, бирадикалы,
молекулы в триплетных электронных состояниях. В парамагнитное состояние переходят
антиферро-, ферри- и ферромагнетики при температурах выше температур соответствующих фазовых
переходов. Изучение парамагнетизма
веществ дает возможность определять магн. моменты атомов, ионов, исследовать их
зарядовые состояния, позволяет получать информацию о строении мол. комплексов,
сложных молекул, о структуре твердых растворов парамагнитных ионов в диамагнитных
матрицах, о кинетике химический реакций с участием свободный радикалов и т. д. Аналогичная
информация может быть получена при помощи ЭПР (основные метод) и ЯМР. Адиабатич. размагничивание
парамагнитных солей (элементов групп Fe и РЗЭ) используют для получения сверхнизких
температур (ниже 1 К). Измерения c парамагнитных солей применяют для измерения
низких температур. Литература: Вонсовский
С. В., Магнетизм, M., 1971; Киттель Ч., Введение в физику твердого тела, пер.
с англ., M., 1978. См. также лит. при ст. Магнето-химия. Д. Г. Андрианов. Химическая энциклопедия. Том 3 >> К списку статей |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [обратная связь] |
|
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.
|
|