Классификация магнетиков.

По магнитным свойствам магнетики (среды, способные намагничиваться в магнитном поле) разделяются на три основные группы: диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики.

Диамагнетики - вещества, у атомов (или молекул) которых в отсутствие внешнего магнитного поля нет собственного магнитного момента. Магнитная восприимчивость и практически не зависит от температуры, тогда магнитная проницаемость µ < 1. У диамагнетиков индукция собственного поля В' мала по сравнению с индукцией внешнего поля В₀, но оба поля направлены противоположно друг другу: .

Примеры диамагнетиков – Н₂О, Au, Cu, NaCl.

Парамагнетики – вещества атомы или молекулы которых обладают собственными орбитальными магнитными моментами. Магнитная восприимчивость , а магнитная проницаемость µ 1. Магнитное поле стремиться установить магнитные моменты по полю, тепловое движение атомов стремится разбросать их равномерно по всем направлениям. Устанавливается некоторая преимущественная ориентация магнитных моментов вдоль поля В, тем меньшая, чем выше температура Т. У парамагнетиков индукция собственного поля В' мала по сравнению с индукцией внешнего поля В₀, но оба поля направлены одинаково: .

Парамагнетики – Al, Ag, O₂, Ca, Na.

Закон Кюри для парамагнетиков: магнитная восприимчивость парамагнетиков обратно пропорциональна термодинамической температуре

, (12.33)

где С - постоянная Кюри, зависящая от рода вещества, Т – термодинамическая температура.

Щелочные и щелочноземельные металлы не подчиняются закону Кюри – их магнитная восприимчивость практически не зависит от температуры.

Насыщение намагниченности – состояние парамагнетика, при котором магнитные моменты всех атомов парамагнетика ориентированы по направлению вектора магнитной индукции В.

Ферромагнетики - вещества, обладающие спонтанной намагниченностью, сильно изменяющейся под влиянием внешнего магнитного поля. Ферромагнетики – сильномагнитные вещества, их намагниченность в 10¹⁰ раз превосходит намагниченность диа- и парамагнетиков. Магнитная восприимчивость , а магнитная проницаемость µ 1. У ферромагнетиков индукция собственного поля В' намного больше индукции внешнего поля В₀ и оба поля направлены одинаково: .

В ферромагнетиках внешнее поле многократно усиливается за счет возникновения весьма сильного собственного поля.

Ферромагнетики – Fe, Ni, Co.

Магнитные свойства ферромагнетиков.

1. Зависимость относительной магнитной проницаемости µ от напряженности Н поля носит сложный характер. Рис.5

2. Зависимость намагниченности от напряженности поля нелинейная. При Н= Н_S – наступает магнитное насыщение. Рис. 6

3. Зависимость В от Н при Н< Н_S - нелинейная, при Н> Н_S - линейная. Рис.7

4. Явление гистерезиса.

5. Наличие точки Кюри Т_с, при которой вещество утрачивает ферромагнитные свойства.