Диамагнетики вещества свойства

Диамагнетики вещества свойства проницаемость применение

Диамагнетики в-ва, намагничивающиеся навстречу направлению действующего на них внеш. магн. поля. В отсутствие внеш. магн. поля Д. не имеют магн. момента. Диамагнетизм присущ всем в-вам, но поскольку диамагнитная восприимчивость f_d (^см- Магнитная восприимчивость) по абс. величине мала, его можно наблюдать экспериментально лишь у в-в, атомы (молекулы, ионы) к-рых не обладают собственным постоянным маги, моментом.

При помещении в-ва в магн. поле в электронной оболочке каждого из атомов, в силу закона электромагнитной индукции, индуцируются дополнительные (к токам, обусловленным движением электронов по атомным орбиталям) микроскопия. круговые токи, к-рые создают в каждом атоме дополнительный (к собственному) магн. момент, направленный противоположно внеш. магн. полю. Эти дополнит, токи обусловлены тем, что электроны в атомах приобретают дополнит, вращательное движение (наз. прецессией Лармора) вокруг оси, проходящей через центр атома и совпадающей с направлением магн. поля, что и приводит к появлению добавочного магн. момента. Поскольку этот момент направлен навстречу полю, всегда отрицательна. В общем случае слабо зависит от напряженности магн. поля и т-ры.

Для системы изолированных (несвязанных) атомов или ионов Xd (^в расчете на 1 см³) определяется ф-лой Ланжевена: к ___

X_d = — Ne²1, г² /6т₀ с², где N- число атомов или ионов в 1 см³, е- заряд электрона, ш₀-масса покоя электрона, с-скорость света в вакууме, г²-средний квадрат расстояния i-ro электрона от атомного ядра, к -число электронов в атоме или ионе. Сумму Хг? можно заменить на р г², где р- число электронов внеш.¹ оболочки (дающих наиб, вклад в эту сумму), г²-средний квадрат ее радиуса. По известным величинам и р можно оценивать размеры атомов или ионов.

В металлах и полупроводниках под действием внеш. магн. поля возникает орбитальное движение свободных электронов, что вызывает небольшой добавочный диамагнетизм, наз. диамагнетизмом Ландау. При т-рах, близких к абс. нулю, может наблюдаться осцилляционная зависимость Ъ от Я , где Я-напряженность магн. поля (эффект Де Хаазаван Альфвена). Этот эффект используют для определения эффективной массы носителей заряда и формы пов-сти Ферми для полупроводников и металлов. В кристаллах низкой симметрии %_d ^м- 6. анизотропной.

К собственно Д. относятся все инертные газы, Н₂, N,, кристаллич. Ge, Si, полупроводниковые соед. типа А^ШВ^ (напр., GaAs, InSb), A"B^V' (напр., ZnTe, CdS), нек-рые металлы (напр., Zn, Си, Ag, Аи), многие орг. в-ва (ароматич. и др.). Аномально большую по абс. величине       имеют сверх-

4

проводники. Однако их диамагнетизм обусловлен не микроскопии. внутриатомными токами, а макроскопии, поверхностными.

Лит. см. при ст. Магнитная восприимчивость.            Д. Г. Андрианов.