Магнітні властивості речовини

По своїм магнітним властивостям усі речовини можна розділити на слабомагнітні і сильно магнітні. До слабомагнітних речовин відносять парамагнетики і діамагнетики, до сильно магнітних – антиферомагнетики і феромагнетики. Пара- і діа- магнетики, коли у відсутності зовнішнього магнітного поля вони не намагнічені, і характеризуються однозначною залежністю між вектором намагнічування і напруженістю статичного магнітного поля.

Діамагнетики Діамагнетик речовина з від'ємною магнітною сприйнятливістю. Явище діамагнетизму зумовлене ларморівською прецесією електронів у магнітному полі. Процеси, які визначають діамагнітні властивості речовини, відбуваються у всіх без вийнятку матеріалах, але вони слабкі й у випадку парамагнетиків не грають суттєвої ролі порівняно із іншими процесами. Ідеальний діамагнетик має магнітну сприйнятливість рівну 1, що призводить до виштовхування магнітного поля із речовини. Ідеальними діамагнетиками є надпровідники.

Парамагнетики Парамагне́тики речовини з невеликою позитивною магнітною сприйнятливістю, які у зовнішньому магнітному полі намагнічуються вздовж поля і дещо підсилюють його. Магнітна сприйнятливість парамагнетиків завжди позитивна і складає на 1 моль. До парамагнетиків належать: речовини атоми або молекули яких мають непарне число електронів вільні атоми (йони) з недобудованою внутрішньою електронною оболонкою багато лужних і лужноземельних металів

Феромагнетики Феромагнетиками називають тверді тіла, які можуть мати спонтанну намагніченість, тобто намагнічені вже у відсутності магнітного поля. У цьому відношенні вони аналогічні сегнетоелектрикам. Перехідні метали: залізо, кобальт, нікель та їх сплави. До феромагнетиків належать матеріали, які сильно взаємодіють з магнітним полем і магнітна проникність яких у певному температурному інтервалі значно більша за одиницю. Феромагнітні властивості мають тільки кристалічні тіла. У рідкому, або газоподібному стані феромагнетики стають парамагнітними. Феромагнетики мають окремі ділянки, атоми в яких мають однаково напрямлені магнітні моменти. У зовнішньому магнітному полі такі ділянки орієнтуються однаково.

Антиферомагнетики Антиферомагне́тики магнітновпорядковані кристалічні речовини, які при низьких температурах мають дві повністю намагнічені спінові ґратки, які повністю компенсують одна одну. Температура переходу антиферомагнетиків із магнітновпорядкованого стану в розупорядкований стан називається температурою Нееля. При малих зовнішніх магнітних полях антиферомагнетики поводять себе, як парамагнетики. Утім, починаючи з певного критичного магнітного поля, в них з'являється намагніченість, яка спочатку росте лінійно з ростом напруженості зовнішньго поля, а потім виходить на насичення. Елементарними збудженнями в антиферомагнетиках є магнони.

Гістерезис Гістерезис– неоднозначна залежність змін фізичної величини, яка означає стан тіла, від зміни іншої фізичної величини, яка визначає зовнішні умови (напруженість магнітних та електричних полів). Гістерезис спостерігається в тих випадках, коли стан тіла визначається зовнішніми умовами не лише в цей час, але й попередні моменти, тобто, коли стан системи залежить від її минулого.

Гістерезис означає ненакладання перебігу змін у протилежних напрямках (незбіжність кривих, що описують такі зміни). Розрізняють гістерезис: магнітний; діелектричний; пружний: магнітострикційний; температурний; термомагнітний та інші. Крива гістерезису

Застосування магнітних матеріалів

Електротехнічних пристроях Постійні магніти В радіотехніці- ферити (феромагнітні матеріали) Генератори змінного струму Електродвигуни Малогабаритні приймачі Запис звуку в магнітофонах магнітні Відео запис у відеомагнітофонах стрічки