什么是“顺磁性”、“反磁性”、“抗磁性”?

代理市长2023-02-03  30

1、顺磁性是指材料对磁场响应很弱的磁性。如用磁化率 k=M/H 来表示(M和H分别为磁化强度和磁场强度),从这个关系来看,磁化率k是正的,即磁化强度的方向与磁场强度的相同。

2、抗磁性是指一种弱磁性。组成物质的原子中,运动的电子在磁场中受电磁感应而表现出的属性。外加磁场使电子轨道动量矩绕磁场进动,产生与磁场方向相反的附加磁矩,故磁化率k抗为很小的负值。

3、反磁性的磁化率为负值,所有物质都具有反磁性。在外磁场作用下,电子的轨道运动产生附加转动(Larmor进动),动量矩发生变化,产生与外磁场相反的感生磁矩,表现出反磁性。但在含有不成对电子的物质中被顺磁磁化率(比反磁性大1~3个数量级)掩盖。

扩展资料:

从原子结构来看,组成顺磁性物体的原子、离子或分子具有未被电子填满的内壳层,这类材料的原子、离子或分子中存在固有磁矩,因其相互作用远小于热运动能,磁矩的取向无规,使材料不能形成自发磁化。

在经典理论中,磁矩在磁场中可取任意方向。所有这些材料中的原子或离子在磁场作用下所产生的磁矩都很小。

抗磁性的本质是电磁感应定律的反映。外加磁场使电子轨道动量矩发生变化,从而产生了一个附加磁矩,磁矩的方向与外磁场方向相反。在磁场作用下,电子围绕原子核的运动是和没有磁场时的运动一样,但同时叠加了一项轨道平面绕磁场方向的进动,即拉莫尔进动。

在外磁场作用下形成的环形电流在金属的边界上反射,因而使金属体内的抗磁性磁矩为表面 “破折轨道”的反向磁矩抵消,不显示抗磁性。

抗磁性是普遍存在的,它是所有物质在外磁场作用下毫不例外地具有的一种属性。外磁场穿过电子轨道时,引起的电磁感应使轨道电子加速。根据焦耳-楞次定律,由轨道电子的这种加速运动所引起的磁通,总是与外磁场变化相反,因而磁化率k总是负的。

参考资料来源:百度百科——抗磁性

参考资料来源:百度百科——反磁性

参考资料来源:百度百科——顺磁性

1、在外磁场作用下,电子的轨道运动产生附加转动(Larmor进动),动量矩发生变化,产生与外磁场相反的感生磁矩,表现出反磁性。但在含有不成对电子的物质中被顺磁磁化率(比反磁性大1-3个数量级)掩盖。

2、顺磁性(paramagnetism)是指材料对磁场响应很弱的磁性。如用磁化率 k=M/H 来表示(M和H分别为磁化强度和磁场强度),从这个关系来看,磁化率k是正的,即磁化强度的方向与磁场强度的相同,数值为10-6——10-3量级。

一些原子核(如1H,7Li,11B,13C,17O等以及中子)具有磁矩,在磁场作用下会产生顺磁性,但其顺磁磁化率比电子对顺磁性的贡献小得多,只有10-6——10-10量级。因而在讨论物质的顺磁性时,可不计及核的顺磁性。

扩展资料:

物质之 磁矩是由其内每一 原子内之 电子之 自旋,及轨道运动所产生之磁矩和及原子间之 交互作用之和。利用物质之磁矩对中子磁矩作用产生之 绕射现象,可以测定物质内 原子磁矩之分布方向和次序。利用中子绕射而测得之MnF₂和NiO二种反铁磁性物质之磁矩结构。

在MnF₂反铁磁性物质中,Mn 离子其3d轨道未饱和之电子受到磁场 磁化之磁矩依面心立方 晶格而分布,因在每一角落上离子之磁矩都是同一方向。而是在这个立方面上之离子磁矩都在同一相反方向。其向量和等于零,因而此种物质之 磁化率,X等于零。

物质在磁场中之取向效应受到热激动的抵抗,因而其磁化率随温度而变。当温度等于某一温度尼尔温度时,反铁磁物质的磁化率会稍微上升,当温度超过尼尔温度TN时,则反铁磁性物质之磁性近于 顺磁性。

参考资料:百度百科-反磁性

参考资料:百度百科-顺磁性

顺磁性材料有氧气、金属铂(白金)、一氧化氮、含掺杂原子的半导体{如掺磷(P)或砷(As)的硅(Si)}、由幅照产生位错和缺陷的物质等。

顺磁性(paramagnetism)是指材料对磁场响应很弱的磁性。如用磁化率k=M/H来表示(M和H分别为磁化强度和磁场强度),从这个关系来看,磁化率k是正的,即磁化强度的方向与磁场强度的相同,数值为10-6—10-3量级。

技术应用:

热顺磁性氧气分析仪顺磁性有其重要的应用,从顺磁物质的顺磁性和顺磁共振可以研究其结构,特别是电子组态结构;利用顺磁物质的绝热去磁效应可以获得约1—10-3K的超低温度;顺磁微波量子放大器是早期研制和应用的一种超低噪声的微波放大器,促进了激光器的研究和发明。

在生命科学中,如血红蛋白和肌红蛋白在未同氧结合时为顺磁性,同氧结合后转变为抗磁性,这两种弱磁性的相互转变反映了生物体内的氧化还原过程 ,其磁性研究成为生命现象的一种方法。

目前医学上从核磁共振成像技术发展到电子顺磁共振成像技术,可以显示生物体内顺磁物质(如血红蛋白和自由基等)的分布和变化,此外某些测氧仪利用了顺磁性的原理。


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