Магнітні властивості речовини

Якщо розмістити в магнітному полі який-небудь предмет, то його «поведінка» і тип внутрішніх структурних змін буде залежати від матеріалу, з якого предмет виготовлений. Всі відомі речовини можна розділити на п`ять основних груп: парамагнетики, феромагнетики і антиферомагнетики, феримагнетики і Діамагнетик. У відповідності з цією класифікацією розрізняють магнітні властивості речовини. Щоб розібратися, що ж ховається за зазначеними термінами, розглянемо кожну групу більш докладно.

Речовини, що проявляють властивості парамагнетизму, характеризуються магнітною проникністю з позитивним знаком, причому незалежно від значення напруженості зовнішнього магнітного поля, в якому виявляється предмет. Найбільш відомими представниками цієї групи є оксид азоту і газоподібний кисень, метали лужноземельні і лужної груп, а також залізисті солі.

Висока магнітна сприйнятливість позитивного знака (досягає 1 млн.) Притаманна феромагнетика. Будучи залежною від інтенсивності зовнішнього поля і температури, сприйнятливість варіює в широких межах. Важливо відзначити, що так як моменти елементарних частинок різних подрешеток в структурі рівні, то сумарне значення моменту нульове.

Як за назвою, так і за деякими властивостями їм близькі феррімагнітниє речовини. Їх об`єднує висока залежність сприйнятливості від нагрівання і значення напруженості поля, проте є й відмінності. Магнітні моменти розміщених в підгратках атомів один одному не рівні, тому, на відміну від попередньої групи, загальний момент відмінний від нуля. Речовині властива мимовільна намагніченість. Зв`язок подрешеток антипаралельними. Найбільш відомі ферити. Магнітні властивості речовин даної групи високі, тому вони часто застосовуються в техніці.

Особливий інтерес представляє група антиферомагнетиків. При охолодженні подібних речовин нижче певної температурної межі атоми і їх іони, розміщені в структурі кристалічної решітки, природним чином змінюють свої магнітні моменти, набуваючи протівопараллельное орієнтування. Зовсім інший процес має місце при нагріванні речовини - у нього реєструються магнітні властивості, характерні для групи парамагнетиків. Прикладами можуть служити карбонати, оксиди та ін.

І, нарешті, Діамагнетик. Магнітні властивості речовини цієї групи ніяк не залежать від напруженості поля, а значення магнітної сприйнятливості негативно. Якщо речовина має ковалентним зв`язком, то це «чистий» діамагнетик. Представники - золото, мідь, інертні гази та ін.

Магнітні властивості речовини широко використовуються в сучасній техніці. Приміром, витки обмоток трансформаторів намотують на магнитомягкие матеріали. Висока магнітна проникність і намагнічіваемость до стану насичення, причому навіть в поле низької інтенсивності, означають вузьку петлю гістерезису на графіку, а також незначні втрати при перемагнічуванні, що затребуване в електротехніці. Якщо магнітні властивості речовини відповідають магнитомягкие матеріалу, то для вироби з нього характерний значний потік, обмежуваний лише насиченням. На практиці це означає можливість зменшити габарити муздрамтеатру, тим самим знизивши масу пристрою. Однак у перевагах криється і недолік - змінне поле генерує в такому матеріалі вихрові струми, що викликають нагрів, тому компромісним рішення є шіхтованіе провідника.

Інший тип матеріалів - магнітотверді, коерцитивної сила для яких становить не менше 4000 ампер на метр. Це означає, що для їх перемагнічування необхідні магнітні поля з високою напруженістю, після чого матеріал зберігає магнітні властивості, перетворюючись на постійний магніт.