Лекция 5 Магнитные свойства веществ icon

Лекция 5 Магнитные свойства веществ


Скачать 42.56 Kb.
НазваниеЛекция 5 Магнитные свойства веществ
Дата публикации05.05.2013
Размер42.56 Kb.
ТипЛекция

ЛЕКЦИЯ 5

Магнитные свойства веществ


Диамагнетикивещества, для которых μ<1 (χ=µ–1 – магнитная восприимчивость). Отрицательное значение χ в диамагнетиках означает, что в этих веществах вектор намагничивания направлен противоположно намагничивающему полю.

Диамагнетизм обнаруживают лишь те вещества, у которых атомы не обладают магнитным моментом (векторная сумма орбитальных (гиромагнитное отношение ) и спиновых (гиромагнитное отношение , –постоянная Планка) магнитных моментов электронов атома равна нулю). Представители (χ·106): инертные газы, азот (-0,0062), углекислота (-5,3), вода (-9,0), серебро (-26), висмут (-170).

Под действием внешнего магнитного поля происходит прецессия электронных орбит (ось описывает круговую коническую поверхность) с одинаковой для всех электронов угловой скоростью (ларморовой частотой). Обусловленное прецессией дополнительное движение электронов приводит к возникновению индуцированного магнитного момента атома направленного против поля.


Парамагнетики

Однако, когда атомы сами по себе обладают магнитным моментом, ориентирующее действие магнитного поля устанавливает их по полю, что приводит в результате к положительному магнитному моменту и вещество ведет себя как парамагнетик. Парамагнетик увеличивает намагничивающее поле. Парамагнетизмом обладают: все атомы и молекулы, имеющие нечетное число электронов (полный спин системы не может быть равен нулю: атомы натрия); все свободные атомы и ионы с незаполненной внутренней оболочкой: Mn2+; некоторые смешанные соединения: молекулярный кислород; металлы.

Магнитная проницаемость парамагнетика чуть больше 1. Дезориентирующее действие теплового движения препятствует упорядочивающему влиянию поля и магнитная восприимчивость , (^ С – постоянная Кюри) зависит от температуры. Представители (χ·106): кислород (1,8), алюминий (21), платина (300), хлористое железо (FeCl3) (2500).


Ферромагнетики

Магнитная проницаемость значительно больше 1. Заполнение электронных оболочек атома железа таково, что в третьей оболочке имеется подоболочка, спины которой (пять из шести) имеют одинаково ориентированные спины, что приводит к суммарному магнитному моменту в четыре боровских магнетона.

^ Распределение электронов в атоме (по энергетическим уровням):

Состояние электрона в атоме характеризуется 4 квантовыми числами:

главным - n (n=1,2,3,4…);

азимутальным - l (l=0,1,2… n-1);

магнитным - ml (ml= -l,…,-1,0,1,…,l);

спиновым - ms (ms=+1/2;-1/2).

В состоянии с квантовым числом n могут находится не более 2n2 электронов (2,8,18,32,50).


^ Заполнение оболочек Fe26

Слой/2n2

n→заполнение

l

ml

ms

оболочка

K∕2

1→2

0

0

­ ¯

K(1S)

L∕8

2→2

→6

0

0

­ ¯

L1(2S)

1

-1

0

1

­ ¯

­ ¯

­ ¯

L1(2P)

M∕18

3→2

→6

0

0

­ ¯

M1(3S)

1

-1

0

1

­ ¯

­ ¯

­ ¯

M2(3p)




→(10)6

2

-2

-1

0

1

2

­

­

­

­

­ ¯

M3(3d)

N∕32

4→2

0

0

­ ¯

N3(4S)


Магнитный момент атома в четыре боровских магнетона еще не означает, что вещество будет сильно намагничиваться. При определенных условиях в кристаллах могут возникать обменные силы, которые заставляют магнитные моменты электронов выстраиваться параллельно друг другу: возникают области спонтанного намагничения – домены. В пределах каждого домена (10-4- 10-3 см) ферромагнетик спонтанно намагничен до насыщения и обладает большим магнитным моментом. Направления моментов доменов различны и в отсутствии внешнего поля намагниченность равна нулю. Под влиянием внешнего магнитного поля происходит поворот вдоль поля магнитных моментов доменов. Эти процессы являются необратимыми, что и служит причиной гистерезиса.

Для ферромагнетика имеется температура Тс (точка Кюри), при которой области спонтанного намагничения распадаются и вещество утрачивает ферромагнитные свойства (для железа 768ºС). При температуре выше точки Кюри ферромагнетик становится парамагнетиком ( – закон Кюри − Вейсса).



Похожие:

Лекция 5 Магнитные свойства веществ iconЛекция 5 Магнитные свойства веществ
Отрицательное значение χ в диамагнетиках означает, что в этих веществах вектор намагничивания направлен противоположно намагничивающему...
Лекция 5 Магнитные свойства веществ iconПроверяемые элементы: Характерные химические свойства простых веществ- металлов: щелочных, щелочноземельных, алюминия; переходных металлов: меди,
Химические свойства — свойства веществ (химических элементов, простых веществ и химических соединений), имеющие отношение к химическим...
Лекция 5 Магнитные свойства веществ iconЛекция 11. Магнитные свойства кристаллов
Известно, что любое элект­рически заряженное тело или частица при движении создает собственное магнитное иоле и тем самым взаимодействует...
Лекция 5 Магнитные свойства веществ iconПриведите диаграмму мо, определите кратность связи и магнитные свойства частиц
Напишите электронную формулу атома элемента и назовите его, если значение квантовых чисел (n, l, ml, ms) электронов внешнего электронного...
Лекция 5 Магнитные свойства веществ iconОганическаяхими я основныепоняти я свойства веществ
Химическая формула условная запись состава вещества, через химические знаки и индексы
Лекция 5 Магнитные свойства веществ iconУрок Цель урока: Познакомить учащихся с ароматическими аминами. На примере анилина изучить их свойства и взаимное влияние атомов в молекулах органических веществ
Цель урока: Познакомить учащихся с ароматическими аминами. На примере анилина изучить их свойства и взаимное влияние атомов в молекулах...
Лекция 5 Магнитные свойства веществ iconСущность и значение обмена веществ в жизни человека
Таким образом, обмен веществ— это совокупность процессов химического превращения веществ с момента их поступления в организм до выделения...
Лекция 5 Магнитные свойства веществ iconЛекция Строение, физико-химические и коррозионные свойства металлов и металлических материалов (2 ч)

Лекция 5 Магнитные свойства веществ iconБилет n 1 Обмен веществ и превращения энергии. Значение обмена веществ в жизни человека
Получение из окружающей среды животными, грибами, значительной группой бактерий, а также человеком органических веществ и запасенной...
Лекция 5 Магнитные свойства веществ icon1. Техническая термодинамика
Законы термодинамики; свойства реальных рабочих веществ и основные термодинамические процессы; термодинамика потока; циклы теплосиловых,...
Лекция 5 Магнитные свойства веществ iconОбмен веществ и превращения энергии. Значение обмена веществ в жизни человека. Причины эволюции. Усложнение растений в процессе эволюции.
Получение из окружающей среды животными, грибами, значительной группой бактерий, а также человеком органических веществ и запасенной...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Документы


При копировании материала укажите ссылку ©ignorik.ru 2015

контакты
Документы