Какой металл является диамагнетиком

Обновлено: 12.10.2024

Диамагнетики — вещества, атомы и молекулы которых в отсутствие внешнего магнитного поля не обладают магнитным моментом. Это означает, что в веществе имеет место полная взаимная компенсация как орбитального, так и спинового магнитного момента.

К диамагнетикам относятся все инертные газы, водород, азот, хлор и др; ряд металлов (медь, цинк, золото, висмут, ртуть и т.д.); неметаллы (кремний, фосфор, сера и т.д.), а также дерево, мрамор, стекло, воск, нефть, вода и многие органические соединения.

Явление диамагнетизма заключается в том, что в веществе, помещенном в магнитное поле, возникает магнитный момент, направленный противоположно вектору магнитного поля $\vec B$.

Качественно явление диамагнетизма можно объяснить как проявление электромагнитной индукции. Электрон, вращающийся вокруг ядра, ведет себя подобно петле с током. Из теории электромагнитных явлений известно, что при внесении в магнитное поле контура с током в нем индуцируется дополнительная ЭДС, которая приводит к изменению тока в контуре. В контуре, необладающем сопротивлением (в нашем случае движущийся по орбите электрон образует именно такой контур), индуцированный ток сохраняется до тех пор, пока существует внешнее поле. Магнитное поле, создаваемое индукционным током, противоположно внешнему полю, поэтому поле в диамагнетике меньше намагничивающего. Внешнее проявление диамагнетизма состоит в том, что образец, помещенный в область с градиентом магнитного поля, должен выталкиваться из области сильного магнитного поля.


Более подробно диамагнетизм можно описать как результат прецессии электронной орбиты атома относительно оси, проходящей через ядро параллельно направлению вектора $\vec B$. Действительно, если атом, имеющий один электрон, поместить в магнитное поле $\vec B$, то при включении поля возникнет прецессия магнитного момента и плоскости орбиты вокруг направления вектора $\vec B$ (рис. 2). Вследствие прецессии орбиты электрон получает небольшое приращение угловой скорости $\Delta \omega ,$ которое зависит только от величины поля $\vec B$ и отношения заряда электрона к его массе $\frac$ $$ \Delta \vec \omega =\frac =\frac <2m_c> \vec B. $$ Из этого соотношения следует, что угловая скорость прецессии электрона совпадает с направлением вектора $\vec B$.

Вызванный прецессией дополнительный магнитный момент, так же пропорционален приложенному полю, но направлен против вектора $\vec B$, так как заряд электрона отрицательный $$ \Delta \vec m=-\frac r^ > c^ > \vec B. $$ В этом и состоит суть диамагнетизма электронной оболочки.

Этот эффект относится ко всем электронам, находящимся в любой оболочке атома. Если считать, что вещество состоит из атомов одного сорта, что электроны в атоме распределены сферически симметрично и в оболочке каждого атома находится $Z$ электронов, то дополнительный магнитный момент одного атома равен $$ \vec m_ =-\frac \overline >> c^ > \vec H, $$ где $\overline >$ — среднее значение квадрата радиуса орбиты.

Примечание. Поскольку эффекты диамагнетизма и парамагнетизма малы, то в последней формуле вектор $\vec B$ заменен на вектор $\vec H.$


Для получения среднего магнитного момента единицы объема намагниченности $\vec M$ необходимо $\vec m_$ умножить на среднее число атомов в единице объема вещества $N.$ В результате для вектора намагниченности $\vec M$ получим: $$ \vec M=-\frac N\overline >> c^ > \vec H=\chi \vec H. $$ Отсюда следует, что вектор намагниченности среды $\vec M$ пропорционален вектору поля $\vec H,$ но имеет противоположное ему направление (рис. 3).

Коэффициент пропорциональности $\chi$ называется магнитной восприимчивостью $$ \chi =-\frac N\overline >> c^ > . $$ Магнитная восприимчивость диамагнетика отрицательна и мала по величине ($10^\div 10^$). Она не зависит ни от температуры, ни от величины магнитного поля, но растёт пропорционально порядковому номеру $Z$ элемента (см. приложение табл. П1).

Если атомы вещества не обладают магнитным моментом, то единственным источником намагниченности является диамагнетизм.

Поскольку электронные орбиты имеются в атоме любого вещества, то диамагнетизм присущ всем без исключения веществам, но проявляется только тогда, когда магнитные моменты всех электронных орбит и всех спинов скомпенсированы. В других случаях он перекрывается более сильным парамагнетизмом.

Понятие о диамагнетиках: свойства, характеристики

Наблюдения за микроскопическими плотностями токов в условиях намагниченного вещества показывают их сложность и сильные изменения даже на атомном уровне. Большой интерес для ученых представляют средние магнитные поля, которые образуются большим количеством атомов. Магнетические материалы подразделяются на несколько групп, включая диамагнетики.

Диамагнетизм (от греческого слова dia, означающего расхождение и магнетизм) — это свойство материалов намагничиваться навстречу воздействующему магнитному полю.

Диамагнетики — это вещества, в которых атомы обладают нулевыми магнитными моментами, когда на них не действует внешнее поле, то есть взаимно скомпенсированными магнитными моментами.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

При воздействии на диамагнитный материал внешнего магнитного поля наблюдается изменение в строении, то есть приобретение его атомами наведенных магнитных моментов. Если рассматривать малый объем изотропного диамагнетика, то можно заметить, что его атомы обладают одинаковыми наведенными магнитными моментами, которые направлены в противоположную сторону от внешнего магнитного поля.

Первый эксперимент с диамагнетиками такими, как висмут и сурьма, был проведен в 1778 году С.Дж. Бергманом. Он наблюдал, как вещества отталкиваются магнитным полем. Позже в сентябре 1848 года Майкл Фарадей ввел понятие диамагнетизма.

Свойства диамагнетиков

Все материалы обладают магнитными свойствами и называются магнетиками. Степень и характер взаимодействия материалов с внешним магнитным полем дает представление о природе магнетизма.

Диамагнетики имеют несколько свойств:

  1. Диамагнетики относятся к слабомагнитным веществам.
  2. Магнитная проницаемость таких материалов меньше единицы и определяется, независимо от напряженности внешнего магнитного поля. При условии отсутствия намагничивающего поля диамагнетические материалы обладают нулевым магнитным моментом.
  3. Отличаются от ферро и парамагнетиков. Диамагнетики и парамагнетики характеризуются магнитной проницаемостью, близкой к единице, но могут отличаться друг от друга. У парамагнетических материалов магнитная восприимчивость, как и у диамагнетиков, не имеет взаимосвязей с напряженностью внешнего поля, но соответствует положительным значениям. Ферромагнетики характеризует высокая положительная магнитная восприимчивость. В отличие от диамагнетиков и парамагнетиков, ферромагнетические материалы обладают повышенной магнитной восприимчивостью, которая в большей степени определяется напряженностью магнитного поля и температурой.

Разновидности

Диамагнетические вещества обладают особыми магнитными свойствами. В рамках группы данные материалы классифицируют на несколько категорий:

  1. Классические диамагнетики, включая благородные газы, некоторые металлы и разнообразные органические соединения, характеризуются магнитной восприимчивостью с нормальным малым абсолютным значением от 10-5 до 10-6 и отсутствием взаимосвязи с температурой.
  2. К аномальным диамагнетическим веществам относят графит, висмут, сурьму и другие элементы, аномальная магнитная восприимчивость которых в десятки и даже сотни раз превышает аналогичные показатели классических диамагнетиков, а в некоторых случаях представляет собой периодическую функцию напряженности поля. Также на магнитные свойства этих материалов оказывает сильное влияние температура.
  3. Сверхпроводниками называют разнообразные чистые металлы, которые при определенной температуре приобретают сверхпроводящие свойства, то есть полностью утрачивают электрическое сопротивление. Макроскопические поверхностные токи материалов обуславливают их диамагнетические свойства.

Химические элементы диамагнетики

Ярким примером диамагнетических веществ являются разные типы инертных газов. К группе диамагнетиков также относятся:

  • азот;
  • водород;
  • кремний;
  • фосфор;
  • висмут;
  • цинк;
  • медь;
  • золото;
  • серебро.

Многие органические и неорганические соединения характеризуются диамагнетическими свойствами. Человеческое тело под воздействием магнитного поля также становится диамагнетиком.

Что такое магнетики, их виды и особенности

Вещества в магнитном поле могут вести себя различным образом — некоторые намагничиваются, а некоторые — нет. Особенности конкретного вещества в рассматриваемой ситуации выражаются при помощи коэффициента, характеризующего магнитную восприимчивость. Чтобы разобраться в особенностях влияния поля на различные вещества, нужно понимать особенности такого взаимодействия.

Майкл Фарадей открыл закон электромагнитной индукции

Магнитное поле

О его существовании человечество знает с древних времён. Однако это знание в течение сотен лет имело опытный характер. В 1831 году закон электромагнитной индукции был открыт Майклом Фарадеем. Это создало надёжную основу для дальнейшего изучения свойств магнитных и электрических полей.

Фарадей смог установить, что ток всегда создаёт магнитное поле. Неподвижные заряды создают электростатическое поле, но не могут образовывать магнитное, после нахождения в котором, вещества приобретают способность создавать свое магнитное поле. Эта способность проявляется по-разному в зависимости от используемого материала. Вещества, обладающие ею, называют магнетиками.

Магнитные свойства веществ

Различают постоянное и переменное магнитное поле. В первом случае оно не меняется с течением времени. Во втором поле имеет изменяющиеся характеристики. Примером последнего может быть такое, которое создаётся переменным током.

Принято описывать магнитное поле, используя силовые линии. В каждой точке вектор его напряжённости будет направлен по касательной к такой линии. Хотя на рисунке отображается только несколько из них, нужно понимать, что в каждой точке пространства будет проходить какая-нибудь из них.

Силовые линии магнитного поля

Влияние магнитного поля на вещество

Любое вещество состоит из атомов. Каждый из них имеет ядро, вокруг которого вращаются электроны. Само ядро состоит из частиц с положительным и нейтральным зарядом. Первые называют протонами. Они имеют одинаковый по абсолютной величине заряд с электронами, но только положительный.

Движение электронов создаёт ток на микроскопическом уровне. Это приводит к образованию у каждого атома своего небольшого магнитного поля. Поскольку атомы расположены в значительной степени хаотически, то поля ориентированы в разных направлениях и их воздействие компенсируется.

Однако под воздействием электрического поля изменяется положение значительной части атомов, которые ориентируются одинаково. Их суммарное воздействие порождает своё собственное поле. По мере увеличения напряжённости внешнего поля доля тех атомов, которые ориентированы одинаково увеличивается, пока не достигнет максимального значения. При превышении этого уровня степень намагничивания материала остаётся прежней.

Ориентация магнитных моментов у различных веществ

Одинаково ориентированные атомы образуют многочисленные домены. Под влиянием внешнего поля они способны смещаться. Одни вещества после прекращения воздействия поля переходят в свое прежнее состояние, но есть и такие у которых сохраняется остаточная намагниченность. При работе с ними можно получить поле, превышающее по своим характеристикам внешнее. Смещение может выражаться как в повороте, так и в сдвиге доменов.

Магнетиками принято считать такие материалы, которые изменяют свои свойства под воздействием внешнего магнитного поля. У различных материалов способность к намагничиванию отличается. Некоторые не получают магнитных свойств даже при воздействии сильного поля. Поэтому материалы классифицируются на слабомагнитные и сильномагнитные. К первым относят диамагнетики, парамагнетики, ко вторым —ферромагнетики.

Различные типы магнетиков

Намагниченность

То как вещество меняет свои свойства под воздействием внешнего магнитного поля, характеризуется при помощи намагниченности, являющейся векторной величиной. Её направление может совпадать с напряжённостью магнитного поля или быть противоположной ему. Определить намагниченность можно с помощью следующей формулы:

Формула намагниченности

Здесь используются следующие величины:

  • Слева от знака равенства указан вектор намагниченности.
  • Справа используется вектор напряжённости магнитного поля.
  • Особенности воздействия магнитного поля на определённое вещество характеризуется при помощи безразмерного коэффициента.

Коэффициент kM, определяющий особенности вещества, называется магнитной восприимчивостью. Он может быть как положительным, так и отрицательным. В первом случае вектор намагниченности и вектор напряженности будут иметь одно направление, во втором — противоположное.

Разновидности магнетиков

При помещении в магнитное поле вещества могут реагировать различным образом. По своему поведению они делятся на несколько категорий. Классификация магнетиков выделяет три основных типа веществ — парамагнетики, диамагнетики, ферромагнетики. Существуют еще ферримагнетики, антиферромагнетики, сверхдиамагнетики.

Классификация магнетиков

Диамагнетики

Если диамагнетики поместить в магнитное поле, то они начнут намагничиваться. Это будет происходить с разной интенсивностью в зависимости от вида материала. После прекращения воздействия внешнего поля прежнее состояние диамагнетика восстановится. В результате намагниченность пропадёт.

Механизм воздействия на диамагнитный тип веществ заключается в том, что при их помещении в магнитное поле возникает магнитный момент, вектор которого противоположно направлен вектору напряжённости магнитного поля.

Если убрать внешнее поле, то индукционный ток исчезнет, а вектор напряжённости образуемого им поля станет равным нулю. Природа диамагнетизма не связана с интенсивностью теплового движения, поэтому температура не влияет на поведение диамагнетиков в определенном магнитном поле.

Диамагнитные свойства присущи многим веществам. Они характеризуются слабым воздействием, которое часто очень сложно обнаружить. Обычно диамагнетиками считают те вещества, у которых намагничивание можно легко зафиксировать.

Парамагнетики

При отсутствии внешнего магнитного поля магнитные моменты атомов парамагнетиков ориентированы хаотически. Нагрев этих веществ приводит к разнонаправленности магнитных моментов, в результате намагниченности не происходит.

Различные виды парамагнетиков

При наличии слабого внешнего магнитного поля у атомов парамагнетиков появляется вектор напряженности, параллельный тому, который имеется у внешнего магнитного поля. При этом тепловое движение будет снижать степень намагниченности.

Особенность парамагнетизма заключается в том, что вектор напряженности возникающего магнитного поля сонаправлен аналогичному вектору первоначального, а не направлен противоположно, как у диамагнетиков. Одним из материалов, имеющим парамагнитные свойства, является алюминий.

Ферромагнетики

К этой группе относят вещества, пребывающие в твёрдом состоянии. Отличие ферромагнетиков в том, что они характеризуются высокой степенью намагниченности и способностью сохранять её после удаления внешнего поля. Показатели созданного магнитного поля могут превышать показатели первоначального в сотни раз.

Намагничивание ферромагнетиков

Ещё одной особенностью является нелинейная зависимость величины магнитной проницаемости от напряжённости магнитного поля. Существует точка Кюри, которая представляет собой температуру, при превышении которой эти вещества становятся парамагнетиками.

Использование ферромагнетиков

Ферримагнетики

В этих веществах атомы образуют подструктуры с противоположно направленными магнитными моментами. По сравнению с ферромагнетиками они обладают меньшей магнитной восприимчивостью. На нее существенное влияние оказывают напряженность магнитного поля и температура. Ферримагнетики не являются металлами, поэтому обладают меньшей индукцией насыщения и довольно высоким значением удельного электрического сопротивления.

Типичными ферримагнетиками являются оксидные соединения. Наибольшее применение получили ферриты — химические соединения различных металлов с оксидом железа.

Антиферромагнетики

Рассматриваемые вещества отличаются небольшой положительной магнитной восприимчивостью, сильно зависящей от температуры. Антиферромагнетик в процессе нагревания переходит в состояние парамагнетика. Значение температуры, при которой это происходит, называют антиферромагнитной точкой Кюри или точкой Нееля.

Существует около тысячи веществ, обладающих антиферромагнитными свойствами. Самые известные — хром и марганец. К этой группе относятся такие простейшие химические соединения, как окислы металлов, галогениды, сульфиды, карбонаты, ряд редкоземельных элементов.

Сверхдиамагнетики

Эти вещества характеризуются нулевой магнитной проницаемостью. Для них существует эффект Мейсснера-Оксенфельда, который заключается в том, что внутри сверхдиамагнетика напряжённость магнитного поля нулевая.

Примером таких материалов являются низкотемпературные и высокотемпературные сверхпроводники. Кроме них существует только одно вещество сверхдиамагнетического типа, которое может существовать при обычных температурах — хлорид меди. Этот факт был открыт и исследован в 1986 году.

Зависимость магнитных свойств веществ от ориентации магнитных моментов

Таким образом, можно сделать вывод, что парамагнетики, ферромагнетики и диамагнетики намагничиваются по-разному. С диамагнетиками это происходит под воздействием внешнего магнитного поля. Парамагнетики отличаются ориентационным механизмом намагничивания. Ферромагнетикам присущ такой же механизм намагничивания, но у них намагниченность не исчезает после их удаления из внешнего поля, как это происходит с парамагнетиками.

Диа- пара- и ферромагнетики

Магнетиками называются вещества, способные изменяться под действием магнитного поля таким образом, что преобразуются в источники магнитного поля.

В процессе приобретения свойств магнетика материалы характеризуются индукцией магнитного поля, равной сумме индукций внешнего и внутреннего магнитных полей. Такое явление получило название намагничивание.

В 1831 М.Фарадеем был открыт закон электромагнитной индукции. Ученый первым определил понятие магнитного поля и открыл магнетики в 1845 году.

Классификация по магнитной проницаемости

Все материалы отличаются по магнитным свойствам. В зависимости от степени их проявления вещества классифицируются на следующие категории:

Общепринятым является деление магнетиков, исходя из механизма намагничивания. Состояние намагниченности вещества определяют с помощью вектора намагниченности, обозначаемого \($$\bar$$\)

Намагниченность материала является физической величиной и определяется по формуле:

где \($$$$\) обозначает элементарный объем, \($$>$$\) представляет собой магнитные молекулярные моменты.

Суммирование выполняется с учетом каждой молекулы, которая присутствует в объеме \($$\Delta V$$\) . Исходя из данной формулы, можно представить следующее уравнение:

Парамагнетики и диамагнетики при помещении в слабые магнитные поля обладают намагниченностью, которая является пропорциональной величиной напряженности поля, обозначаемой \($$\vec$$\) . Для парамагнетиков и диамагнетиков корреляция вектора намагниченности представляет собой линейный параметр в соотношении с напряженностью поля.

В ситуации, когда магнетики отсутствуют, магнитное поле формируется следующим образом:

При появлении магнетиков магнитное поле образуется с помощью токов проводимости и молекулярных токов. В этом случае формула будет преобразована:

Диамагнетики, описание

Диамагнетиками называют вещества, в которых наблюдается изменение вектора движения электронов, составляющих атомы и молекулы, при воздействии внешнего магнитного поля, что приводит к образованию ориентированного тока кругового характера.

Магнитный момент в этом случае определяется следующим образом:

S представляет собой площадь витка с током.

В условиях существования магнитного поля молекулы материала обладают индуцированным магнитным моментом. Они играют роль источника дополнительного поля, индукцию которого можно определить по формуле:

На диамагнетические материалы внешнее поле воздействует относительно к противоположному магнитному полю извне. Показатели магнитной восприимчивости меньше ноля и значительно меньше, чем единица. Диамагнетики классифицируют на следующие виды:

  • классические;
  • аномальные;
  • сверхпроводники.

К классическим диамагнетикам относят инертные газообразные вещества с замкнутыми внешними электронными оболочками:

Диамагнетиками также являются:

  • инертные газы с жидкими и кристаллическими структурами;
  • соединения с ионами, которые подобны атомам инертных газов;
  • газообразные, жидкие, твердые галоиды;
  • некоторые разновидности металлов, включая цинк, золото, ртуть.

Сверхпроводники относятся к категории сверхдиамагнетиков. Данные материалы характеризуются диамагнитным эффектом, обусловленным наличием поверхностных макроскопических токов. В группу диамагнетических веществ включены органические соединения. Для многоатомных материалов данного вида характерна анизотропность магнитной восприимчивости.

Парамагнетики, описание

Парамагнетиками называют вещества с молекулами, обладающими стабильным магнитным моментом без магнитного поля в электронах.

В параманетических материалах молекулы являются источником магнитного поля, в отсутствии которого наблюдается хаотичность моментов тех или иных молекул. Значение результирующей индукции в этом случае будет соответствовать нулевой отметке, а предмет являться не намагниченным. Образование актуального направления ориентации моментов связано с определением регулярных магнитных моментов молекул внешним полем. Для небольших объемов веществ характерны магнитные моменты, которые складываются из магнитных моментов определенных молекул. В результате парамагнетический материал преобразуется в источник магнитного поля, намагничиваясь в соответствии с направлением к внешнему полю. Показатели магнитной восприимчивости парамагнетика достаточно малы, но больше ноля.

Определение парамагнетизма впервые было представлено в 1845 году Майклом Фарадеем. Ученый классифицировал все вещества, за исключением ферромагнитных, на диамагнетики и парамагнетики.

Основные виды парамагнетиков:

  • нормальные;
  • металлы;
  • антиферромагнетики.

К первой группе парамагнетических веществ относятся:

  • оксид азота;
  • платина;
  • кислород;
  • палладий.

Парамагнитные металлы обладают важной особенностью: их магнитная восприимчивость не определяется температурой. Это слабомагнитные вещества. Если температура антиферромагнетических материалов превышает значение в точке Кюри, то такие вещества преобразуются в нормальные парамагнетики.

Ферромагнетики, описание

Ферромагнетиками называют вещества, для которых характерна высокая магнитная проницаемость, определяемая внешним магнитным полем.

Ферримагнетики и ферромагнетики намагничиваются, благодаря наличию магнитного момента в электронах. Момент характеризует конкретное соотношение с механическим моментом (спин). Ориентация спинов под действием магнитного поля происходит определенным образом. Как правило, такие магнетики являются кристаллическими веществами. Спонтанная намагниченность у ферромагнетиков наблюдается при невысокой температуре. Данный показатель может кардинально меняться в следующих условиях:

  1. Воздействие внешнего магнитного поля.
  2. Деформационные нагрузки на материал.
  3. Перепады температуры.

Ферромагнетики относятся к сильномагнитным веществам. Такие материалы могут характеризоваться остаточной намагниченностью. Степень намагниченности ферромагнетических веществ обладает пределами насыщения, что говорит о природе ее возникновения. Намагниченность происходит в результате изменения векторов магнитных моментов вещества. Ферромагнетики также подвержены гистерезису.

Первая группа ферромагнетических материалов характеризуется высокой магнитной проницаемостью и способностью к быстрому намагничиванию или размагничиванию. Такие материалы широко востребованы в производстве электротехнического оборудования и приборов, принцип работы которых базируется на взаимодействии переменных полей. К примеру, к подобным агрегатам относятся трансформаторы. Жесткие ферромагнетические вещества обладают небольшой проницаемостью. Такие материалы достаточно сложно намагничивать. Благодаря уникальным свойствам, ферромагнетики жесткого типа используются для изготовления постоянных магнитов.

Примеры ферромагнетических веществ:

  • переходные элементы железа, кобальта, никеля;
  • редкоземельные металлы, включая гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий;
  • бинарные и многокомпонентные сплавы металлов и их соединений, включая хром, марганец, сплавы Гейслера;
  • металлические сплавы актиноидов;
  • сильно разбавленные растворы замещения парамагнитных атомов железа или кобальта в диамагнитной матрице палладия;
  • аморфные или метастабильные сплавы и соединения металлов;
  • аморфные полупроводники;
  • обычные органические и неорганические стекла, халькогениды, включая сульфиды, селениды, теллуриды.

Отличия диа- пара- и ферромагнетиков

Магнетиками являются вещества, которые взаимодействуют с магнитным полем. В результате происходит его изменение, и могут наблюдаться преобразования в других физических явлениях:

  • габаритные размеры;
  • температура;
  • проводимость;
  • электрический потенциал.

Исходя из данного факта, к магнетикам можно отнести практически все материалы, что связано с их магнитной восприимчивостью, отличной от ноля. Вещества обладают определенным характером взаимодействия с магнитным полем. Этим объясняются их отличия:

Диамагнетики


Диамагне́тики — вещества, намагничивающиеся против направления внешнего магнитного поля. В отсутствие внешнего магнитного поля диамагнетики немагнитны. Под действием внешнего магнитного поля каждый атом диамагнетика приобретает магнитный момент I (а каждая единица объёма — намагниченность M), пропорциональный магнитной индукции B и направленный навстречу полю. Поэтому магнитная восприимчивость = M/H у диамагнетиков всегда отрицательна. По абсолютной величине диамагнитная восприимчивость мала и слабо зависит как от напряжённости магнитного поля, так и от температуры.

Содержание

История

В 1778 году C. Дж. Бергман стал первым человеком, заметившим, что висмут и сурьма отталкиваются магнитным полем. Однако термин «диамагнетизм» был введен позже (в сентябре 1845 года) Майклом Фарадеем, когда он понял, что все материалы в природе обладают в некоторой степени диамагнитным характером ответа на приложенное к ним магнитное поле.

Вещества — диамагнетики

Магнитная восприимчивость некоторых диамагнетиков (в нормальных условиях)
Вещество Магнитная восприимчивость [1] ,
Азот, N2 −12,0
Водород, Н2 −4,0
Германий, Ge −7,7
Кремний, Si −3,1
Вода (жидкая), Н2O −13,0
Поваренная соль, NaCI −30,3
Ацетон, С3Н6О −33,8
Глицерин, С3Н8О3 −57,1
Нафталин, С10Н8 −91,8
Висмут, Bi, металл −170
Пиролитический графит, П, С −85
Пиролитический графит, ⊥, С −450

К диамагнетикам относятся инертные газы, азот, водород, кремний, фосфор, висмут, цинк, медь, золото, серебро, а также многие другие, как органические, так и неорганические, соединения. Человек в магнитном поле ведет себя как диамагнетик.

Диамагнитная левитация



Диамагнитная левитация имеет ту же природу что и эффект Мейснера (полное вытеснение магнитного поля из материала), она наблюдается при гораздо более сильных полях, но зато не требует предварительного охлаждения. Некоторые опыты доступны любителям. Например, редкоземельный магнит с индукцией около 1 Тл может висеть между двух пластин висмута [2] [3] [4] . А в поле с индукцией 11 Тл человеческие пальцы могут стабилизировать в воздухе маленький магнит, не касаясь его [5] .

См. также

Примечания

  1. ↑См. некоторые значения в таблице статьи БСЭ
  2. ↑Опыты по магнитной левитации (финский язык)
  3. ↑avi-видео запись «левитации» магнита между двух блоков висмута
  4. ↑MPEG-1 видео запись левитации магнита между двух блоков висмута
  5. ↑Diamagnetically stabilized magnet levitation

Ссылки

  • Магнетизм
  • Электродинамика сплошных сред

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Диамагнетики" в других словарях:

ДИАМАГНЕТИКИ — вещества с (см.) м … Большая политехническая энциклопедия

ДИАМАГНЕТИКИ — в ва, намагничивающиеся навстречу направлению действующего на них внеш. магн. поля. В отсутствие внеш. магн. поля Д. не имеют магн. момента. Диамагнетизм присущ всем в вам, но поскольку диамагнитная восприимчивость cd (см. Магнитная… … Химическая энциклопедия

ДИАМАГНЕТИКИ — – вещества, не имеющие собственного магнитного момента, намагничивающиеся во внешнем магнитном поле в противоположном ему направлении. Магнитная восприимчивость диамагнетиков всегда отрицательная, ее величина не превышает 10 5 ед. СИ и не зависит … Палеомагнитология, петромагнитология и геология. Словарь-справочник.

Диамагнетик — Диамагнетики вещества, намагничивающиеся против направления внешнего магнитного поля. В отсутствие внешнего магнитного поля диамагнетики немагнитны. Под действием внешнего магнитного поля каждый атом диамагнетика приобретает магнитный момент I… … Википедия

Магнитная восприимчивость — физическая величина, характеризующая связь между магнитным моментом (намагниченностью) вещества и магнитным полем в этом веществе. Объёмная М. в. равна отношению намагниченности единицы объёма вещества J к напряжённости Н… … Большая советская энциклопедия

МАГНИТНАЯ ЦЕПЬ — последовательность магнетиков, по к рым проходит магнитный поток. Понятием М. ц. широко пользуются при расчётах пост. магнитов, электромагнитов, реле, магн. усилителей, электроизмерит. и др. приборов. В технике распространены как М. ц., в к рых… … Физическая энциклопедия

РЕЛАКСАЦИЯ МАГНИТНАЯ — процесс установления термодинамич. равновесия в системе магн. моментов вещества. Как правило, Р. м. сложный, многоступенчатый процесс; его характеризуют разл. временами релаксации (см. также Релаксация). Магн. свойства веществ (за исключением… … Физическая энциклопедия

магнетик — а; м. Вещество, обладающее свойствами магнита. * * * магнетик вещество, обладающее магнитными свойствами. Различают ферромагнетики, ферримагнетики, антиферромагнетики, парамагнетики, диамагнетики и другие типы магнетика. * * * МАГНЕТИК МАГНЕТИК,… … Энциклопедический словарь

твёрдое тело — агрегатное состояние вещества, отличающееся стабильностью формы и характером теплового движения атомов, которые совершают малые колебания около положений равновесия. Различают кристаллические и аморфные твердые тела. В первых существует… … Энциклопедический словарь

диамагнетизм — Термин диамагнетизм Термин на английском diamagnetism Синонимы Аббревиатуры Связанные термины Определение (от греч. диа расхождение), свойство тел намагничиваться в направлении, противоположном действующему на них внешнему магнитному полю.… … Энциклопедический словарь нанотехнологий

Читайте также: