Индуцированный магнитный момент

Cтраница 3

У остальных веществ диамагнитный эффект перекрыт эффектом магнетизма другого вида - Пара -, ферро - или антиферромагнетизмом. Диамагнетики не обладают собственным магнитным моментом. Под действием внешнего магнитного поля атомы диамагнетика приобретают индуцированные магнитные моменты вследствие увеличения частоты прецессии их спинов вокруг силовых линий поля. Эти магнитные моменты направлены против внешнего намагничивающего поля. Магнитная восприимчивость диамагнетиков отрицательная. [31]

У остальных веществ диамагнитный эффект перекрыт эффектом магнетизма другого вида - - пара -, ферро - или антиферромагнетизмом. Диамагнетики не обладают собственным магнитным моментом. Под действием внешнего магьитного поля атомы диамагнетика приобретают индуцированные магнитные моменты вследствие увеличения частоты прецессии их спинов вокруг силовых линий поля. Эти магнитные моменты направлены против внешнего намагничивающего поля. Магнитная восприимчивость диамагнетиков отрицательная. [32]

При включении поля возникает прецессия электронных оболочек вокруг направления магнитного поля - прецессия Лармора. Еще более элементарное описание этого процесса таково: при включении магнитного поля в электронных оболочках атома индуцируются токи, они не затухают, когда поле перестает меняться, так как в атомных контурах отсутствует сопротивление. По известному правилу Ленца направление этих токов таково, что индуцированные магнитные моменты и, следовательно, намагничение противоположны по направлению внешнему полю. [33]

В этой главе мы поговорим о некоторых материалах, в которых полный эффект магнитных моментов проявляется во много раз. Это явление называется ферромагнетизмом. В парамагнитных и диамагнитных материалах при помещении их во внешнее магнитное поле возникает обычно настолько слабый наведенный индуцированный магнитный момент, что нам не приходится думать о добавочных магнитных полях, создаваемых этими магнитными моментами. Другое дело магнитные моменты ферромагнитных материалов, которые создаются приложенным магнитным полем. Они очень велики и оказывают существенное воздействие на сами поля. Эти индуцированные магнитные моменты так огромны, что они вносят главный вклад в наблюдаемые поля. Поэтому нам следует позаботиться о математической теории больших индуцированных магнитных моментов. Это, разумеется, чисто формальный вопрос. Физическая проблема состоит в том, почему магнитные моменты столь велики и как они устроены. [34]

Отличие в свойствах различных магнетиков ( кроме того что для диамагнетиков к m 0) проявляется в характере зависимости к m и / л от температуры. Для классических ланжевеновских парамагнетиков, как мы видели ( формула (15.11), к m AIT), справедлив закон Кюри и к m обратно пропорциональна температуре. Для разреженных диамагнитных газов восприимчивость при постоянной плотности не зависит от температуры; это объясняется тем, что тепловое движение не препятствует и не способствует возникновению индуцированных магнитных моментов. В кристаллических магнетиках характер зависимости х m и / и от температуры может быть существенно иным: с повышением температуры атомы или молекулы переходят в возбужденные состояния, в которых и постоянные магнитные моменты ( парамагнетизм), и индуцированные магнитные моменты ( диамагнетизм) могут стать существенно иными, чем в нормальных состояниях. Поэтому температурный ход величин к m и / и зависит от конкретных свойств вещества, и % m ( Т) и / и ( Т) могут быть и положительными, и отрицательными. [35]

Ориентация внешнего магнитного поля, определяемая вектором напряженности И, и направление индуцированного кругового тока. [36]

К) - 6 см3 / моль; в полициклических бензоид-ных углеводородах анизотропия возрастает при увеличений размеров молекул. Экзальтация и анизотропия диамагнитной восприимчивости оказываются симбатными соответствующим энергиям делокализации. Этому кольцевому току соответствует индуцированный магнитный момент, направленный также вдоль оси г, но в противоположном направлении. Для объяснения очень высоких значений анизотропии в плоских сопряженных молекулах существенно то обстоятельство, что индуцированному моменту отвечает восприимчивость ( которая представляет собой вклад в исходное значение), ориентированная в направлении, перпендикулярном плоскости кольца. [37]

Граничные поверхности молекулярных орбиталей бензола. [38]

Еще одно важное свойство бензола находит себе объяснение - это анизотропия диамагнитной восприимчивости. В очень грубом приближении делокализация л-орбиталей означает свободное движение л-электронов по всему периметру бензольного кольца. При внесении бензола в магнитное поле движение электронов по кольцу становится направленным, подобным круговому току, не испытывающему сопротивления. С этим движением электронов связано возникновение в поле индуцированного магнитного момента, перпендикулярного плоскости бензольного кольца. В этом направлении диамагнитная восприимчивость максимальна. Расчет ее на основе представления о круговом токе дает значение, близкое к наблюдаемому. [39]

Граничные поверхности молекулярных орбиталей бензола. [40]

Еще одно важное свойство бензола находит себе объяснение - это анизотропия диамагнитной восприимчивости. В очень грубом приближении делокализация л-орбиталей означает свободное движение зг-электронов по всему периметру бензольного кольца. При внесении бензола в магнитное поле движение электронов по кольцу становится направленным, подобным круговому току, не испытывающему сопротивления. С этим движением электронов связано возникновение в поле индуцированного магнитного момента, перпендикулярного плоскости бензольного кольца. В этом направлении диамагнитная восприимчивость максимальна. Расчет ее на основе представления о круговом токе дает значение, близкое К наблюдаемому. [41]

Еще одно важное свойство бензола находит себе объяснение - это анизотропия диамагнитной восприимчивости. Делокализации л-орбита-лей означают свободное движение л-электронов по всему периметру бензольного кольца. При внесении бензола в магнитное поле движение электронов по кольцу становится направленным, подобным круговому току, не испытывающему сопротивления. С этим движением электронов связано возникновение в поле индуцированного магнитного момента, перпендикулярного плоскости бензольного кольца. В этом направлении диамагнитная восприимчивость должна быть больше, чем в любом другом. Расчет ее на основе представления о круговом токе дает значение, близкое к наблюдаемому. [42]

Внешнее поле поворачивает атомы парамагнетика так, что их магнитные моменты устанавливаются преимущественно в направлении поля ( рис. 227, г); полной ориентации препятствует тепловое движение атомов. В результате парамагнетик намагничивается и создает собственное магнитное поле, всегда совпадающее по направлению с внешним полем и потому усиливающее его. При ликвидации внешнего поля тепловое движение сразу же разрушает ориентацию атомных магнитных моментов и парамагнетик размагничивается. В парамагнетике, конечно, имеет место и диамагнитный эффект - появление индуцированных магнитных моментов, ослабляющее внешнее поле. Однако диамагнитный эффект остается незаметным на фоне более сильного парамагнитного эффекта. [43]

Такие вещества уже не являются парамагнитными. В данном случае проявляется только магнетизм, индуцированный внешним магнитным полем, так как он не перекрывается собственным - магнитным моментом - парамагнетизмом. Образец диамагнитного вещества намагничивается перпендикулярно ( диагонально) линиям магнитного поля. Такое поведение диамагне-тиков объясняется тем, что индукция кольцевых токов в атомах происходит таким образом, что индуцированные магнитные моменты направлены навстречу постоянному магнитному полю. Классическая теория показывает, что диамагнитный момент пропорционален усредненному квадрату радиуса орбиты. Как и индуцированная электрическая поляризация, диамагнитный момент не зависит от температуры. Исследование температурной зависимости парамагнитных свойств веществ ( Ланжевен) приводит к результату, аналогичному полученному для постоянного дипольного момента. [44]

Страницы: 1 2 3 4