ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Магнитные свойства твердых тел из "Физико-химия полимеров 1963" В веществе, помещенном в магнитное поле с напряженностью Н, возникает магнитная индукция В, которая может быть больше или меньше Н в зависимости от природы вещества. [c.279] Явления, наблюдаемые при взаимодействии внешнего магнитного поля с веществом, можно разделить на четыре класса диа.магнетизм (у 1), парамагнетизм (7 1), ферромагнетизм (7 1) и антиферромагнетизм. [c.279] Формула (3) выведена для атома со сферической сим.метрией электронной оболочки. При отсутствии сферической симметрии магнитная восприимчивость молекулы в различных направлениях неодинакова. Это явление называется анизотропией магнитной восприимчивости. Такая особенность диамагнетизма играет большую роль в исследовании органических соединений. [c.279] Если атомы, ионы или молекулы, из которых построено вещество, имеют неспаренные электроны, то в таком веществе независимо от внешнего магнитного поля имеются постоянные магнитные моменты. Однако в отсутствие внешнего поля эти магнитные моменты ориентированы беспорядочно, так что суммарный магнитный момент вещества равен нулю. Такие вещества называются парамагнитными. [c.280] Можно видеть, что в отличие от диамагнитной восприимчивости, которая не зависит от температуры [уравнение (3) , парамагнитная восприимчивость обратно пропорциональна температуре. [c.280] Д—константа Вейса, характеризующая взаимодействие между парамагнитными частицами. [c.280] Следует отметить, что диамагнетиз.м присущ всем без исключения веществам, но при наличии гораздо более сильного эффекта—парамагнетизма-диамагнетизм, как правило, перекрывается. [c.280] До сих пор речь шла о диамагнитных веществах, в которых отсутствуют неспаренные электроны, и о парамагнитных веществах, где такие электроны есть, но соответствующие им магнитные моменты в отсутствие поля ориентированы беспорядочно. Однако существуют твердые тела, в которых магнитные моменты ориентированы друг относительно друга определенным образом. Это ферромагнитные и антиферромагнитные вещества. К ферромагнитным веществам относятся N1, Со, Ре, некоторые окислы железа, хрома и др. Все ферромагнитные тела разбиты на участки (домены), в каждом из которых магнитные моменты ориентированы параллельно, т. е. и в отсутствие поля каждый домен уже полностью намагничен. Однако весь ферромагнетик в отсутствие поля может быть и не намагничен, так как ориентация доменов в этом случае беспорядочна и магнитные моменты компенсируются. При наложении магнитного поля домены поворачиваются таким образом, что все магнитные моменты устанавливаются параллельно друг другу в направлении поля. Такое коллективное поведение магнитных моментов, приводящее к огромным значениям магнитной восприимчивости (в 10 раз больше, чем у парамагнетиков), характерно именно для ферромагнитных веществ. [c.280] Для антиферромагнитных соединений магнитные моменты электронов соседних атомов не параллельны, как в ферромагнетиках, а антипараллельны (каждый магнитный момент окружен противоположно направленными магнитными моментами). [c.281] Таким образом, антиферромагнетизм, как и ферромагнетизм, обусловлен магнитными свойствами коллектива неспаренных электронов, а не отдельными электронами, как парамагнетизм. Такое коллективное взаимодействие в антиферромагнетиках может также нарушаться при определенной температуре, при которой вещество становится парамагнитным. Этот переход в антИ ферромагнетике легко обнаружить, измеряя так называемый электронный парамагнитный резонанс. [c.281] Метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), открытый в 1944 г. в СССР Е. К. Завойским, является новым важным методом исследования веществ, содержащих неспаренные электроны. [c.281] Сообщая электронам энергию, равную разности между двумя разрешенными состояниями (Дй7=2и.Я), можно перевести часть электронов в возбужденное состояние, при котором магнитные моменты ориентированы противоположно направлению напряженности приложенного поля. Необходимой для такого возбуждения энергией обладают кванты радиоизлучения с длиной волны 1—2 см, которые и используются в методе ЭПР для обнаружения в веществе неспаренных электронов. [c.281] Вернуться к основной статье