Момент магнитный атома

Рассмотрим в качестве примера атом, обладающий одним неспаренным электроном. Предположим, что ядро этого атома не обладает магнитным моментом. Магнитные свойства такого атома связаны с наличием неспаренного электрона и имеют двоякую природу. Они связаны как с орбитальным движением электрона, так и с наличием у него нескомпенсированного спинового магнитного момента. Движущийся по орбите электрон можно рассматривать как круговой ток, обладающий магнитным моментом [c.224]

На рис. 161,6 сплошной кривой изображена зависимость среднего магнитного момента на атом неупорядоченного N1—Мп сплава, вычисленного по формуле для la = 0,6 ць —3,2 [c.445]

Мы опишем теперь систему атомных моментов или спинов" более подробно с помощью одной специальной модели, так называемой п-векторной модели. Предположим, что магнитные атомы расположены на периодической решетке. Каждый магнитный атом (г) не- [c.304]

Так, для кластеров Fe магнитный момент на атом возрастает до 3, 2//д, при этом наблюдаются скачки величины момента, например, скачок около п = 55, что вероятно связано с заполнением плотно упакованного ядра. Магнитный момент М = 2,2цв, характерный для массивного материала, достигается при п = 500. Для кластеров Ni наименьшие магнитные моменты наблюдались при п = 13 и 55, что опять соответствует магическим числам плотнейшей упаковки. Однако при изменении размера кластера следует принимать во внимание и электронные свойства кластера, и наличие блуждающего магнетизма. Так, уменьшение размера кластера приводит не только к увеличению магнитного момента, но и к возникновению магнитного момента у немагнитного кластера Rhn (рис. 7.296). [c.276]

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]

Столь различное поведение диа- и парамагнитных веществ обусловлено различным характером их внутренних магнитных полей. Как известно, вращение электронов вокруг оси создает магнитное иоле, характеризуемое спиновым магнитным моментом. Если в веществе магнитные поля электронов взаимно замкнуты (скомпенсированы) и их суммарный момент равен нулю, то вещество является диамагнитным. Если же магнитные поля электронов не скомпенсированы и вещество имеет собственный магнитный момент, то оно является парамагнитным. Так, атом водорода, имеющий один электрон, парамагнитен. Молекула же Нг диамагнитна, так как при образовании [c.187]

Орбитальный момент. Атом водорода в магнитном поле [c.49]

T. e. уровень является n-кратно вырожденным относительно орбитального (азимутального) квантового числа I. Как следует из (6.9), при данных nul для электрона возможно 21 4- I состояний, одинаковых по энергии, но с различными значениями квантового числа W.I (21 + 1 -кратное вырождение относительно т ). При воздействии на атом внешнего магнитного поля возникает так называемое пространственное квантование, проекция углового момента I на ось поля г принимает, согласно (6.6), всего 21 + 1 значений (рис. 2). Каждому положению / отвечает своя энергия, поскольку к энергии Е [c.27]

Изолированный атом кислорода имеет ц = 2цв, соответствующий двум неспаренным электронам. При образовании молекулы воды НгО неспаренные электроны атома кислорода и двух атомов водорода соединяются в электронные пары, в результате чего )х = 0. Напротив, при соединении двух атомов кислорода образуется молекула Ог, имеющая р = 2,86 цв- Этот факт свидетельствует о наличии у молекулы кислорода двух неспаренных электронов (значение чисто спинового магнитного момента для двух неспаренных электронов равно 2,83ц,в). Согласно методу МО на двух вырожденных л 2р-разрыхляющих орбиталях молекулы О2 находится, в соответствии с правилом Хунда, по одному неспаренному электрону, которые и обусловливают парамагнетизм молекулы кислорода. [c.198]

Сила, действующая на атом, должна зависеть от величины магнитного момента атома и от ориентации этих моментов по отношению к полю. [c.423]

В дополнение к расщеплению уровней энергии, о котором уже было сказано, может произойти дальнейшее расщепление уровней, если на атом будет действовать внешнее магнитное поле. При этом условии энергетический уровень, характеризующийся квантовым числом полного углового момента /, распадается на 21 + 1 подуровней, соответствующих числу значений, которые может иметь магнитное число М, а именно — /....0.... + /. [c.182]

Величина магнитного момента всех ядер одного изотопа строго одинакова и поэтому на первый взгляд кажется, что в спектре должна присутствовать только одна линия поглощения. На самом деле это не так. Кроме внешнего магнитного поля, в любой молекуле имеются внутренние поля, обусловленные движением электронов. В зависимости от положения, которое занимает данный атом и его ядро в молекуле, оно окажется в определенном внутреннем поле. Поэтому для ядер, находящихся в молекуле в различных положениях, условие резонанса будет наступать при различных значениях внешнего поля в зависимости от того вклада, который вносит в данном месте внутреннее поле. Этот вклад очень мал обычно внутренние поля примерно в миллион раз слабее внешнего. Однако современные спектрометры ядерного магнитного резонанса имеют очень высокую разрешающую способность и дают отдельные линии поглощения для ядер, которым соответствует разница в напряженности внутренних полей, меньшее одной стомиллионной доли от напряженности внешнего поля. [c.343]

Кроме внешнего поля и внутренних магнитных полей движущихся электронов ядра находятся в магнитных полях соседних ядер. Прямое действие магнитных полей ядер друг на друга очень мало, так как оно быстро затухает с расстоянием. Но электроны, осуществляющие химическую связь (напомним, что они имеют собственный магнитный момент), ориентируясь в поле одного ядра, воздействуют затем на другое, осуществляя, таким образом, спин-спиновое взаимодействие ядер. Величина этого взаимодействия — так называемая константа спин-спинового взаимодействия J измеряется в герцах. Взаимодействуют обычно только атомы соседних групп, расщепляя соответствующие сигналы в сложные мультиплеты. Так протоны групп, находящиеся рядом с группой, имеющей одиночный атом водорода, расщепляются в дублет с соотношением интенсивностей 1 1, потому что спин протона может иметь только две ориентировки во внешнем поле с примерно одинаковой вероятностью. Группы с двумя протонами, например —СНг, расщепляют сигналы соседних групп в триплеты с соотношением интенсивностей 1 2 1, так как спины двух протонов могут быть направлены или оба по полю, или в разные стороны, или оба против поля, причем легко видеть, что вероятность среднего случая в два раза больше, чем каждого из крайних. [c.344]

В соответствии с теорией химической связи комплексы переходных металлов четвертого периода можно классифицировать преимущественно на ионный и ковалентный типы. Центральный атом (металла) в ионном комплексе имеет те же электронное строение и магнитный момент, что и свободный ион металла по правилу Хунда такому состоянию отвечает определенный максимум числа неспаренных электронов. В ковалентных комплексах электронное строение центрального атома отвечает минимуму неспаренных электронов, что достигается за счет спаривания части этих электронов под влиянием поля лигандов. [c.165]

Собственным магнитным моментом атом или молекула обладают в том случае, когда в электронной системе оказывается один или несколько электронов с неспаренным [c.101]

Магнитные свойства зависят от собственных магнитных моментов ядерных нуклонов и электронов. Так как магнитные моменты протонов и нейтронов меньше магнитного момента электрона примерно в тысячу раз, то магнитные моменты атомов в основном определяются суммарным моментом электронов в атоме. Если моменты всех электронов в атоме взаимно компенсируются друг с другом, т. е. если суммарный момент будет равен нулю, то атом (или молекула) будет диамагнетиком, а если он отличен от нуля, то парамагнетиком. [c.101]

Предположим, что ядро имеет магнитный момент диполя (т.е. его спин отличен от нуля) и в атоме находится один неспаренный электрон. В общем случае результат взаимодействия моментов ядра и электрона зависит от нескольких факторов (ориентация диполя ядра и спинового магнитного момента, относительное расположение спинов). Однако если атом находится в магнитном поле, то оба момента оказываются параллельными друг другу [c.81]

СТС от одного парамагнитного ядра. Рассмотрим атом, в котором неспаренный электрон взаимодействует с одним протоном (спин протона / = /2). Во внешнем магнитном поле Н, так же как и для электрона, будут реализовываться две ориентации магнитного момента протона — по полю (т1=-1-У2) и против поля (ш/ = — /2). Магнитный момент протона создает в месте нахождения электрона дополнительное магнитное поле AЯ . Поэтому при напряженности внешнего магнитного поля Яо неспаренные электроны части атомов, [c.238]

Различаясь лишь пространственной ориентировкой, орбитали с одинаковыми I не различаются по энергетическим состояниям электронов на них и называются поэтому вырожденными. Положение меняется, если атом находится во внешнем магнитном поле. Тогда направления в пространстве становятся различимыми и энергетические состояния электронов с одинаковым I, но разным направлением вектора момента количества движения также различаются. Сказанное не относится к х-орбитали с / = 0 и, следовательно, единственной нулевой проекцией на любую ось. [c.55]

Рассмотрим в качестве примера атом, обладающий одним неспаренным электроном. Предположим, что ядро этого атома не обладает магнитным моментом. Магнитные свойства такого атома связаны с наличием неспареиного электрона и имеют двоякую природу. Они сеязаны как с орбитальным движением электрона, так [c.7]

Единственное исключение из этой закономерности превращение ОЦК -Ре-> ГЦК 5-Ре, происходящее при нагреве выше 911°С, которое лежит в основе термической обработки стали и чугуна. Однако при 1394°С происходит нормальное превращение ГЦК у-Ре -> ОЦК 5-Ре, связанное с термическим расщеплением Зй/ -оболочки. Уникальный переход обусловлен наличием у Ре четьфех не спаренных Зс/- орбиталей, определяющих магнитный. момент на ато.ме Ре, и двух расщепленных Зй -орбиталей. Перекрытие таких Зй -оболочек и обусловливает ОЦК структуру а -Ре при те.мпературах ниже 911°С. Переход а -Ре у-Ре связан Ь ферро.магнитным состояние 1 железа при температурах ниже 768°С и антиферромагнитным состоянием а (Р)-Ре в интервале температур 768-911°С. При 911°С происходит переход антиферро-магнитного ОЦК нм (Р)-Ре в парамагнитное ГЦК у-Ре и, следовательно, это превращение не представляет исключения из общей последовательности переходов. [c.35]

Отсутствие какой-либо зависимости магнитных свойств от температуры отжига для небольшой группы алмазов не может быть объяснено с точки зрения фазовых превращений во включениях. Это указывает на более сложный характер физико-химических процесов. протекающих во включениях при нагреве, и объясняется особенностями сплавов. Для упорядочивающихся сплавов, к которым относятся и N1—Мп соединения, средний магнитный момент на атом сплава с любым состоянием упорядочения можно вычислить по формуле [c.445]

Рентгенографические исследования нескольких образцов алмаза, отожженных в интервале температур 870—1070 К, показывают, что при отжиге активизируются процессы упорядочения сплавов во включениях с образованием твердого раствора N4 и Мп. Поскольку процесс упорядочения зависит как от температуры, так и от продолжительности отжига, можно заключить, что увеличение намагниченности после отжига при 990 К обусловлено начальной стадией процесса формирования упорядоченного соединения, и при этом средний магнитный момент на атом сплава возрастает по правилу простого смещения (см. пунктирную линию на рис. 161,6). По мере выравнивания распределения во включении усиливается влияние антиферромагнитной компоненты обменного взаимодействия между атомами Мп и магнитный момент сплава уменьшается (см. сплошную кривую линию на рис. 161,6). Выравниванию распределения марганца во включениях способствует сравнительно высокий коэффициент диффузии атомов Мп в N1—Мп сплавах. Для бипарных сплавов системы N1—Мп известно, что в интервале температур 1070—1270 К коэффициент диффузии Мп в 2—3 раза выше, чем N1, а коэффициент взаимо-диффузии экспоненциально возрастает с увеличением атомного содержания Мп в соединении до 35%. Следовательно, экспериментально установленные особенности изменения магнитных свойств синтетических алмазов, содержащих включения N1—Мп-соедине-ний, определяются диффузионными процессами в этих сплавах и зависят как от концентрации атомов Мп в сплаве, так и от степени неоднородности исходного состава по объему соединения. [c.446]

Наноструктуры были получены из коллоидных кластеров кобальта с размерами 5,8 нм, синтезированных с помощью метода обратных мицелл. Двумерная гексагональная структура была получена на графитовой подложке. Ранее уже был отмечен сдвиг суперпарамагнитной температуры блокования (Гв = 63 К) гексагональной структуры по сравнению с коллоидным раствором (Тв = 85 К). Увеличение температуры блокования для коллоидной структуры связано с увеличением энергетического барьера КУ за счет межкластерного взаимодействия в нанокристаллах. Измерение намагниченности насыщения у нанокристаллической системы показало уменьщение величины Мз = 80 эме/г, что значительно меньше намагниченности массивных образцов Со, составляющей Мз = 162 эме/г. Уменьшение Мз связывается с действием стабилизирующей коллоидные кластеры лигандной оболочки, включающей такие электронные доноры, как пиридин. Такие лиганды фактически убивают вклад в магнитный момент от атомов металла на поверхности кластера и чем меньше кластер, тем больше вклад химически связанных атомов металла, которые не дают магнитного отклика на приложенное внешнее магнитное поле. Таким образом, уменьшение размера кластера, как отмечалось ранее в пунктах о безлигандных газовых кластерах, приводит к возрастанию магнитного момента на атом и, следовательно, к возрастанию намагниченности насыщения, в то время как для молекулярных или коллоидных кластеров, стабилизированных лигандами, эта зависимость будет обратной. На рис. 16.12 представлены кривые намагниченности для коллоидной наноструктуры и коллоидного раствора кобальта. [c.539]

Если атомы ферромагнетика составляют кристаллическую решетку, то картина распределения электронов в 3< и 4х оболочках изменяется, и магнитный момент, приходящийся на один атом, уменьшается. В кристаллической решетке элеетроны оболочек М и 4 имеют склонность к переходу от одного атома к другому. Если усреднить во времени число неском-пенсированных спиновых моментов, приходящихся на один атом в кристаллической решетке, то оно окажется меньшим, чем для изолированного атома. Так, для железа магнитный момент атома в кристаллической решетке равен 2,2 1б, ДЛя кобальта - 1, 7дб и для никеля - 0,6дб- [c.21]

Если поместить образец вещества, атомы, ионы или молекулы которого обладают магнитным моментом (разд. 5.4), в маглитное поле, и образец намагнитится по полю, то такое вещество называют парамагнитным. Ранее уже указывалось на то, что атом имеет механический орбитальный вращательные момент Мг, спиновый вращательный момент Ms, а следовательно, и орбитальный магнитный момент [c.125]

Казалось бы, что электрон в. -состоянии (/ = 0, т, =0) не должен обладать ни моментом импульса, ни магнитным моментом. Между тем опыт Штерна и Герлаха неопровержимо доказал, что даже в л-со-стоянии атом водорода обладает магнитным моментом, для которого возможны две ориентации в магаитном поле (рис. 18). Объяснение этому факту дала гипотеза голландских физиков Уленбека и Гаудсмита (1925), которые постулировали, что наряду с орбитальным моментом импульса (угловым моментом) электрон обладает еще собственным [c.37]

Магнитная восприимчивость — характеристика намагничивания тел. Различают диамагнитную и парамагнитную восприимчивость. Первая присуща всем атомам и связана с наводимым в них магнитным моментом. Вторая свойственна лишь тем, у которых есть постоянный магнитный момент. В атоме постоянный магнитнш момевт связан с.полным спином атома и полным орбитальным моментом. Если спины всех злектрсиов атома скомпенсированы та же, как и все орбитальные моменты (например, если терм атома 5(,), то атом не обладает парамагнитными свойствами. Если полный орбитальный моменг 7фО то атом обладает собственным магнитным моментом, величина которого в магнетонах Бора [c.56]

Спектры атомов. При сообщении атому энергии изменяется по крайней мере одно квантовое число. Появляющиеся при этом сигналы относятся к видимой (800—200 нм) и рентгеновской (1 —10 А) областям спектра. В рентгеновской области спектра для аналитических целей используют сигналы, связанные с изменением главного квантового числа п. Интересные для аналитиков оптические спектры связаны в основном с изменением побочного квантового числа I (наряду с изменением и или т ). Ввиду большего разнообразия переходов оптические спектры имеют значительно большее число линий, чем рентгеновские. Если вырождение спинового момента электрона /Пз снимается внешним магнитным полем, то становятся возможными энергетические переходы с изменением т , дающие сигналы в микроволновой области (10 —10 Гц). Эти сигналы образуют спектр электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Атомное ядро подобно электрону может обладать собственным вращательным моменгом, ядерным спином. Воздействие внешнего магнитного поля также снимает его вырождение, что делает возможным энергетические переходы в области радиочастот (10 —10 Гц). Получающиеся при этом спектры называют спектрами ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Оба метода, ЭПР и ЯМР, относят к резонансной магнитной спектроскопии [c.177]

Примером наиболее простого случая является атом водорода. Так же как н для электрона, для протона (/ = имеет место эффект Зеемана. Поэтому его магнитный момент во внешнем магнитном поле может ориентироваться в 2/ + 1 = 2 направлениях, характеризуемых значениями т, = = При взаимодействии с обеими компонентами ядерного магнитного момента зеемановский уровень неспаренного электрона расщепляется на два других уровня. С учетом зеемановского терма ядра энергия электронного уровня определяется выражением [c.267]

Атом водорода, в котором поле центральносимметрично при /=0, характеризуется распределением вероятности со сферической симмерией. Это значит, что вероятность найти электрон на данном расстоянии от ядра при 1 = 0 одинакова независимо от угла 0 или ф. Поэтому и орбитальный магнитный момент атома в таком состоянии равен нулю. [c.69]

Чтобы выстроить спины обоих электронов в одном направлении, необходимо, по принвдшу Паули, перевести один из электронов на возбужденный уровень и сообщить при этом атому энергию А =Ау. Эта энергия может быть сообщена атому внешним магнитным полем, взаимодействующим с собственным магнитным моментом электрона. При изменении направления спина в магнитном поле энергия электрона изменится на 2 м В. [c.152]