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  • 1 # CampNou之魂

    這個就涉及到物質的磁學性質,磁學性質是研究分子結構的重要方法之一。其實任何物質都多多少少有磁性,只是生活中我們只是認為鐵鈷鎳等金屬有磁性。我們按照物質的磁學性質通常把物質分為:順磁性、反磁性、鐵磁性和反鐵磁性。

    順磁性:是將某物質置於磁感應強度為B0的磁場中,則該物質內部的磁感應強度為B,有公式如下

    B'是物質被磁化後產生的附加磁感應強度。在均勻的物質中,B'方向和B0相同我們就稱為順磁性。順磁性物質中,B'比B0小,所以順磁性在外加磁場的磁化比較輕微。順磁性物質中,含有未成對孤電子。這類含有孤電子的分子在外加磁場存在時,分子的磁矩和外加磁場的方向相同,表現出順磁性。

    反磁性:在物質中某種物質在磁感應強度為B0的磁場中所產生的附加磁感應強度B'與B0方向相反時,這種物質被稱為反磁性物質。分子的磁矩和外加磁場的方向相反,表現出反磁性。

    接下來是重點,鐵鈷鎳是一種鐵磁性物質,鐵磁性物質首先是具有順磁性,但是,這類物質在磁感應強度為B0的外加磁場中,所產生的附加磁場的磁感應強度B'比B0大很多,以至於在低溫下,很多順磁性物質會發生相變,導致所有的自旋原子或分子彼此合作排列整齊,從而大大增強了物質的磁性。當週圍的自旋原子或分子在物質中在適當大的區域內按照一定的排布時就產生磁感應強度。我們把這樣的區域叫磁疇。當外加磁場撤銷後,磁疇仍然不變,這就是鐵磁性。

    一種物質具有鐵磁性的關鍵因素有兩種:一是該物質的原子或分子必須具有未成對電子,或者說該物質必須有順磁性;二是原子間的距離合適,使原子能形成磁疇。如果原子間的距離大,它們之間相互作用就弱,難以使原子按同一方向排列;如果距離太小,原子中的孤電子就傾向於成對,從而使磁矩相互抵消。在鐵鈷鎳中,它們原子中均含有未成對電子,它們中的原子距離合適,易形成磁疇。所以,它們能被磁化和被磁鐵吸引。

    反鐵磁性是比較少見的,這種磁性與鐵磁性相反,當順磁性的物質發生相變時,物質中相鄰的磁疇自旋就會按相反方向排列,自旋的順磁性就會受到強烈的抑制。

    簡單介紹了一下物質的磁性,物質的磁性對我們研究物質很重要。

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