Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Магнитный момент и магнитная восприимчивость

    ПОСТОЯННЫМ магнитным моментом проявляют нормальный парамагнетизм. Так, если парамагнитное вещество помещено во внешнее магнитное поле, отдельные атомы и молекулярные постоянные магнитики будут ориентироваться в направлении поля и притягиваться к нему, что обусловливает положительное значение восприимчивости. Магнитная восприимчивость парамагнетика должна зависеть от температуры, так как тепловое движение способствует нарушению ориентации магнитных диполей. Следовательно, эффективность магнитного поля будет уменьшаться при повышении температуры. Математически эта зависимость выражается законом Кюри или точнее законом Кюри — Вейсса  [c.273]


    В парамагнитных веществах при обычных температурах под воздействием теплового движения молекул магнитные моменты распределяются статистически равновероятно по всем направлениям, в результате чего суммарный магнитный момент равен нулю. Под действием внешнего магнитного поля создается преимущественное направление элементарных магнитных моментов, т. е. вещество оказывается намагниченным и его магнитная восприимчивость положительна. Внешне парамагнетизм проявляется в том, что парамагнитное вещество втягивается в неоднородное магнитное поле. Ориентации магнитных моментов вдоль поля препятствует тепловое движение. Одновременное влияние внешнего магнитного поля Я и температуры на парамагнитное вещество учитывается следующей формулой для парамагнитной восприимчивости (закон Кюри)  [c.9]

    Магнитный момент. . Магнитная восприимчивость. ...... Л1 = тг V г-т я м К2 сек а — 2 —2 м-кг-сек -а ебм гн/м Wbm H/m [c.42]

    Образование двойников является простейшим примером структурирования магнитной дисперсной системы. Геометрически двойники первого и второго вида неразличимы, но по свойствам они отличаются радикально. Это различие легко обнаруживается по магнитной восприимчивости суспензии однодоменных частиц. Выше уже приводилась численная оценка магнитной восприимчивости взвеси однодоменных частиц. Она настолько высока, что взвесь должна будет намагнититься до насыщения даже в слабом магнитном поле Земли. При образовании двойников с параллельными магнитными моментами, в соответствии с формулой (3.9.72), магнитная восприимчивость взвеси должна стать в два раза больше по сравнению с восприимчивостью взвеси индивидуальных магнитных диполей. В действительности магнитная восприимчивость взвеси в слабом однородном поле на много порядков ниже расчетной величины [5]. Это означает, что преобладающий тип структуры двойников — антипараллельная ориентация магнитных моментов пары частиц. Равенство нулю величины магнитного момента двойников и более крупных блоков частиц объясняет почти нулевую величину фактической магнитной восприимчивости взвеси. [c.659]

    Поведение молекулы в магнитном поле зависит от трех величин одна определяет всегда имеющийся эффект, индуцируемый самим полем, а две другие характеризуют постоянные величины, а именно суммарный спиновый магнитный момент и орбитальный момент электронов. Условия проявления двух последних характеристик в молекулах углеводородов совсем особые полученные данные относятся к возбужденным состояниям, и мы не будем ими заниматься. Эффект индукции, всегда наблюдающийся под влиянием магнитного поля, является следствием диамагнетизма, существование которого может быть объяснено на простом атомном примере. В магнитном поле электроны атома получают небольщой дополнительный момент количества движения и связанный с ним магнитный момент аналогично тому, как в витке проводника, перпендикулярном переменному магнитному полю, возникают ток и связанное с ним магнитное поле. Индуцированное поле противоположно индуцирующему и пропорционально сечению витка, т. е. квадрату радиуса электронной орбиты. Каждый /-электрон атома вносит свой вклад, пропорциональный г], т. е. усредненному квадрату его расстояния от ядра, что приводит к выражению для молекулярной восприимчивости [c.31]


    Предполагая, что орбитальным моментом можно пренебречь и что взаимодействие ничтожно, можно выразить магнитный момент через восприимчивость [c.204]

Рис. 6. Изотермы магнитной Рис, 17. Магнитный момент и восприимчивости для окиси хрома константа Вейсса как функция на гамма-окиси алюминия [51]. концентрации окиси хрома [51]. Рис. 6. Изотермы магнитной Рис, 17. <a href="/info/2567">Магнитный момент</a> и восприимчивости для окиси хрома <a href="/info/195612">константа Вейсса</a> как функция на гамма-<a href="/info/836784">окиси алюминия</a> [51]. концентрации окиси хрома [51].
    В 1905 г, Ланжевен предложил свою классическую теорию магнитной восприимчивости, по которой диамагнитная восприимчивость пропорциональна сумме квадратов радиусов электронных орбит, а парамагнитная восприимчивость обусловлена ориентацией в магнитном поле постоянных магнитных моментов атомов или молекул, нарушаемой тепловым движением частиц. Поэтому величина диамагнитной восприимчивости не зависит, а парамагнитной — зависит от температуры.  [c.219]

    Упомянутые выше методы являются более непосредственными по сравнению с некоторыми методами, разработанными позднее,— измерением дипольных моментов, магнитной восприимчивости,, спектроскопией и др. Результаты, полученные с помощью этих новых методов, могут быть использованы в сочетании с данными других физических измерений требуются известные теоретические предположения, чтобы на основании этих результатов сделать заключение о форме молекулы. [c.254]

    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]

    Ядерные магнитные моменты и восприимчивости [c.267]

    Однако диамагнитные и парамагнитные полимеры — это слабо магнитные вещества. Для практического использования эластичные магнитные материалы должны обладать сильным магнетизмом, сопоставимым с ферромагнетизмом элементов переходной группы таблицы Менделеева. Возникает вопрос — можно ли придать чистым полимерам свойства сильно магнитного вещества. Для чистых полимеров этого сделать не удается, так как тепловое движение легко разрушает ориентирующиеся во внешнем поле магнитные моменты отдельных электронов, атомов и молекул. Дезориентирующее действие теплового движения объясняется тем, что энергия теплового движения даже в сильном магнитном поле напряженностью Я=10 А/м примерно в 15 раз больше ориентирующего воздействия магнитного поля при температуре 10 К. Именно поэтому полимеры имеют малую магнитную восприимчивость. Если бы по какой-либо причине ориентация магнитных моментов не нарушалась в результате теплового движения, то полимеры могли бы иметь намагниченность не меньшую, чем ферромагнитные материалы [4]. [c.10]

    Явления парамагнетизма и диамагнетизма были рассмотрены в предыдущих главах лишь поверхностно, первое из них — в связи со свободными радикалами, поскольку парамагнетизм всегда связан с наличием неспаренного электрона (за счет магнитного момента, вызываемого спиновым и, менее важно, орбитальным угловыми моментами). Парамагнетизм всегда относительно легко наблюдать, поскольку радикальное, атомное или молекулярное взаимодействие с приложенным магнитным полем очень сильно и магнитная восприимчивость положительна, иными словами, магнитный момент ориентирован по направлению поля, что усиливает действие поля. С другой стороны, диамагнитная восприимчивость проявляется как более слабый эффект, наблюдаемый лишь в том случае, если вещество находится в магнитном поле, т. е. магнитные моменты в этом случае индуцируются под действием поля. [c.294]

    Парамагнитный вклад в восприимчивость обусловлен спиновым и орбитальным угловыми моментами, взаимодействующими с полем. В первую очередь мы рассмотрим систему, имеющую сферическую симметрию, с одним электроном и в отсутствие орбитального вклада в момент. Магнитный момент такой системы — векторная величина, выражаемая уравнением (11.8)  [c.134]


    Рассчитанные и экспериментально найденные величины магнитных моментов для комплексов 3<2-ионов (расчет проводился по уравнению (11.34) и формуле для магнитной восприимчивости, обусловленной чисто спиновым магнитным [c.148]

    Исследуя восприимчивость монокристаллов, можно определить величину ее анизотропии [25—28]. Как мы увидим в главах, посвященных ЭПР и ЯМР комплексов ионов переходных металлов, эти данные применяются в нескольких важных областях. Анизотропию магнитной восприимчивости обычно определяют методом Кришнана, устанавливая критический момент вращения. В статье [31] рассматривается использование метода ЯМР для измерения магнитной восприимчивости веществ в растворе. Раствор парамагнитного комплекса, содержащий внутренний стандарт, вводят в объем между двумя концентрическими трубками. Раствор того же самого инертного стандарта в том же самом растворителе, в котором растворен комплекс, вводят во внешнюю часть конструкции. В этом случае наблюдаются две линии стандарта, причем линия вещества, введенного в раствор парамагнитного комплекса, соответствует более высокой частоте. Сдвиг линии внутреннего стандарта" в парамагнитном растворе относительно диамагнитного раствора АН/Н связывают с разностью объемной восприимчивости ДХ двух жидкостей  [c.156]

    Потенциал ионизации, усредненный по числу валентных связей металла в решетке окисла Молярный дипольный момент Сумма угловых напряжений Молярная магнитная восприимчивость Структурный фактор [c.167]

    Парамагнитным частицам присущ также и диамагнетизм, но для них он имеет подчиненное значение. Измерение парамагнитной восприимчивости газов позволяет определить магнитный момент частицы. Квантовая механика дает для собственного магнитного момента частицы величину (в магнетонах Бора) [c.43]

    Если атом или молекула имеет один неспаренный электрон, магнитный момент частицы равен магнитному моменту электрона 1= /Т. Измерение парамагнитной восприимчивости позволяет обнаружить свободные радикалы, установить число неспаренных электронов в частице и т. п. Особенно большое значение для подобных исследований приобрел метод спектроскопии электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). [c.43]

    В нашем случае [Хэфф будет равен магнитному моменту, измеренному методом статической магнитной восприимчивости, причем каждый магнитный момент сохраняет свою цространственную ориентацию в процессе совместной диффузии ионов и молекул воды. Иными словами, время электронной шин-решеточной релаксации иона Tie много больше диффузионного времени корреляции t. Предполагается, что время t >может быть определено из обычного приближения Стокса — Энштейна (см. разд. 1.5). Когда T eпреимущественное влияние на процессы ядерной релажсации и Хэфф может быть меньше истинного магнитного момента л. Для некоторых ионов в растворах значения (Хэфф, рассчитанные из соотношения (13.3), весьма близки к значениям, полученным из экспериментов по определению статической магнитной восприимчивости, в то время как для других ионов эффективные магнитные моменты сущеслвенно меньше (см, табл. 9.2 [28]). Так, магнитные моменты ионов Си +, Fe +, Mn -t-и Сг +, имеющих сравнительно большое время спин-решеточной релаксации, приблизительно равны их статическому р., в то время как Со , Fe2+, Ni + и большинство редкоземельных ионов менее эффективно влияют на процессы релаксации ядер. [c.275]

    В главе XXI (Электрические и магнитные свойства углеводородов, автор В. В. Михайлов) собраны и научно обработаны литературные данные по следующим вопросам диэлектрическая проницаемость, дипольные моменты, магнитная восприимчивость и магнитное вращение плоскости поляризации ( эффект Фарадея ), Перечисленные свойства имеют значение для практики (изолирующие свойства диэлектриков), для исследования строения углеводородов и некоторых свойств жидкостей (дипольные моменты), для анализа смесей углеводородов (магнитное вращение плоскости иоляризацрш) и т. д [c.5]

    В настоящей главе рассматриваются диэлектрическая проницаемость, дипольный момент, магнитная восприимчивость и магнитное вращение плоскости поляризации (эффект Фарадея) углеводородов. Эти свойства имеют большое значение и сами по себе как характеристика индивидуального углеводорода, но наряду с этим определение некоторых из перечисленных выше свойств может быть использовано и для установлеиия состава углеводородных смесей. [c.396]

    Магнитная восприимчивость жидкого Не крайне мала. При 2,0К спа составляет около 2,2 10 , что в 210 раз меньше магнитной восприимчивости жидкого Не и в сто с лишним тысяч раз меньше магнитной восприимчивости жидкого кислорода. (Заметим, что Не диамагнитен, а кислород — парамагнитен.) Тем не менее надежные измерения X жидкого Не были выполнены рядом исследователей. Наиболее полные данные имеются в работе В. Б. Била и Д. Хэттона при давлениях от 7 10 до 27,8 10 Па. Основные результаты их работы сводятся к следующему. Выше 2 К в жидком Не выполняется уравнение Кюри (XI. 32). При более низких температурах начинается упорядочение ядерных моментов, связанное с их взаимодействием. При очень низких температурах х не зависит от Т. [c.256]

    В основе интерпретации этих наблюдений лежит модель магнитно-анизотропной группы, впервые предложенная Мак-Коннелом. В частном случае двухатомной молекулы А—В магнитный момент, индуцированный связью АВ при наложении поля Яо, будет различным в зависимости от того, как ориентирована связь АВ относительно поля Но. В простейшем случае аксиальной симметрии, к которому относится молекула А—В, вводят две восприимчивости 5 11 (вдоль связи) и x L (перпендикулярно связи), так что [c.68]

    Результаты исследований платиновых контактов (табл. 2) были иными. Даже при большом разбавлении платинового слоя магнитные свойства платины существенно не изменяются по сравнению с компактным металлом. В обеих сериях (1-й и 2-й) платиновых контактов магнитная восприимчивость платины остается практически неизменной. Даже нри содержании-<0,2% Р1, т. е. при степенях покрытия поверхности носителя 0,0015 (2-я серия), 0,0005 и 0,0003 (1-я серия), магнитная восприимчивость металла совпадает в пределах точности эксперимента 0,03 10-6 с восприимчивостью металла компактного, рассчитанной на основании его процентного содержания в контакте. Как показали рентгенографические исследования, степень дисперсности здесь очень большая. В случае платины ее атомизация, в отличие от палладия, должна быть связана с повышением магнитной воснриимчивости в несколько раз. Атом плагины структуры с1з, учитывая только спиновой момент, должен при комнатной температуре проявлять предельную восприимчивость, равную -1-6,5 10 , в то время как у металлической платины последняя составляет +0,97 10 . Таким образом, на основании магнитных исследований невозможно сделать заключение, что металл существует в контактах в какой-нибудь другой форме, кроме кристаллической. [c.158]

    В главе V Электрические и магнитные свойства представлены сведения о температурных зависимостях удельного электросопротивления и коэффициента термо-э. д. с., значения работы выхода, постоянной Холла и подвижности носителей, данные по магнитной восприимчивости и эффективным магнитным моментам, величины относительной диэлектрической проницаемости, ширины запрещенной зоны и энергии активации. Для ряда окислов данные взяты из графиков, на что указано. Значения работы выхода приведены в основном из справочников В. С. Фоменка Эмиссионные свойства элементов и химических соединений (1965) и Эмиссионные свойства материалов (1970), где можно найти более полные сведения о литературе, методах измерения и т. п. Значения удельной магнитной восприимчивости легко могут быть пересчитаны на молекулярную умножением на молекулярную массу окисла. [c.9]

    Сущность диамагнетизма состоит в следующем. Движение электрона по замкнутой орбите вокруг ядра можно уподобить электрическому току. Такой замкнутый ток создает ойределенный магнитный момент. Поэтому при помещении вещества в магнитное поле Я на вращающийся электрон действует дополнительная сила (сила Лоренца), которая изменяет частоту обращения электрона по орбите, т. е. создает добавочный круговой ток и соответствующий дополнительный магнитный момент, направленный противоположно полю Н. Вследствие этого диамагнитное вещество выталкивается из поля. Такому дополнительному. магнитному моменту соответствует диамагнитная восприимчивость, имеющая отрицательный знак. Сум.мируя эти дополнительные магнитные моменты всех электронов в атоме, для магнитной восприимчивости атома получи.м уравнение  [c.279]

    Основной особенностью шпинелей системы МпРе2 а СГх04 является малая величина магнитного момента при 0°К и аномальная зависимость момента от степени замещения [52]. Обнаружена также высокая восприимчивость парапроцесса в сильных магнитных полях [53]. Для объяснения магнитных свойств этих ферритов предполагалось [52—54], что часть магнитных моментов ионов хрома располагается антипараллельно полному моменту В-подрешетки или под углом к нему. Однако при ис- [c.25]

    Почти все устойчивые органические молекулы (исключение составляют свободные радикалы с неспаренными спинами электронов) не имеют постоянного магнитного момента и поэтому не обнаруживают парамагнетизма. Однако они обладают остаточным, весьма слабым эффектом противоположного знака этот эффект в принципе представлен во всех веществах, хотя он проявляется только при отсутствии постоянных молекулярных магнитных моментов. Такое явление называется диамагнетизмом и измеряется отрицательной магнитной восприимчивостью. Лармор, а затем более детально Ланжевен показали, что диамагнетизм вызывается тем, что магнитное поле наводит круговой ток, магнитное поле которого противоположно наводящему полю. Это происходит даже в изолированном атоме, в котором под действием поля электроны начинают вращаться в плоскости, перпендикулярной полю. В большей степени это происходит тогда, когда токи проводимости возникают в многоатомной системе. Каждый электрон, действующий как весьма малый круговой ток, дает отдельную составляющую наведенной магнитной поляризации вещества. Легко показать, что такая составляющая пропорциональна величине средней площади орбиты, которую описывает электрон. (Наведенное движение электрона естественно накладывается на невозмущенное движение однако можно выделить из общего движения часть, обусловленную магнитным полем, и говорить о ней как о движении по орбите .) Измеряемая магнитная восприимчивость выражается восприимчивостью на 1 см. Если эту величину разделить на плотность и помнояшть на молекулярный вес, получим восприимчивость на 1 моль — так называемую молярную восприимчивость %. [c.189]

    В табл. 92 приведены магнитные моменты лантанидов, определенные (В. Клеймом) из магнитных восприимчивостей ионов, а также значения, вычисленные теоретически (Е. Ван Флеком) с учетом числа неспаренных электронов для разных ионов. Напомним, что суммарный кажущийся магнитный момент иона является суммой всех орбитальных и спиновых моментов неспаренных электронов (каждый из которых занимает по одной орбитали) из электронной оболочки иона. В то время как в случае переходных элементов можно пренебречь орбитальным магнитным моментом, у лантанидов необходимо принимать его во внимание. Как видно из данных таблицы, вычисленные значения согласуются с найденными экспериментально. [c.724]

    Примерами соединений, обсуждаемых в этом разделе, являются комплексные соединения органических веществ с железом, никелем, кобальтом или двухвалентной медью. Среди них биологическое значение имеют железопорфириновые соединения, как, например, гемоглобин и гемохромогены, исследованные Паулингом и Корнеллом [59]. В отношении методики измерений к сказанному ранее прибавить нечего. Однако вычисление постоянного магнитного момента из измеренных значений восприимчивости представляет большую сложность. Парамагнитная восприимчивость такого рода комплексов чаще всего обусловлена присутствием одного или большего числа н нарных электронов центрального атома металла. Если в одном атоме имеется несколько таких непарных электронов, то они имеют параллельные -спины. Езли в этих соединениях постоянный магнитный момент зависит только от электронных спинов, как это имеет место в свободных радикалах, то квантовая механика дает возможность 5 сопоставить магнитный момент с числом непарных электронов атома металла п согласно уравнению (7), и парамагнитная вое-. приимчивость на грамматом металла в этом случае просто связана с моментом уравнением (10). Таким образом, из восприимчивости может быть вычислен м мент, а из него—число непарных электронов. Затем на основании теории, развитой главным образом 1 [c.620]

    Еще одно важное свойство бензола находит себе объяснение — это анизотропия диамагнитной восприимчивости. В очень грубом приближении делокализация я-орбиталей означает свободное движение л-электроков по всему периметру бензольного кольца. При внесении бензола в магнитное поле движение электронов по кольцу становится направленным, подобным круговому току, не испытывающему сопротивления. С этим движением электронов связано возникновение в поле индуцированного магнитного момента, перпендикулярного плоскости бензольного кольца. В этом направлении диамагнитная восприимчивость максимальна. Расчет ее на основе представления о круговом токе дает значение, близкое к наблюдаемому. [c.118]


Смотреть страницы где упоминается термин Магнитный момент и магнитная восприимчивость: [c.273]    [c.338]    [c.42]    [c.75]    [c.240]    [c.300]    [c.814]    [c.41]    [c.219]    [c.129]    [c.281]    [c.138]    [c.145]    [c.43]    [c.50]   
Смотреть главы в:

Современная неорганическая химия Часть 3 -> Магнитный момент и магнитная восприимчивость




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Восприимчивость

Восприимчивость магнитна

Магнитная восприимчивост

Магнитный момент



© 2024 chem21.info Реклама на сайте