順磁性和抗磁性

發(fā)布時間:2024-02-20
類似電介質(zhì)的討論,從物質(zhì)電結(jié)構(gòu)來說明磁性的起源。
介質(zhì)的分子(原子)中的所有電子的軌道磁矩和自旋磁矩的矢量和,稱為分子磁矩。
分子的磁效應(yīng)可用分子磁矩來表示,并可用具有相同磁矩的圓電流來替代分子。設(shè)分子電流的電流強度為i,圓面積s,對應(yīng)的分子磁矩為
式中en為圓電流平面法向單位矢量,它與電流方向成右手螺旋關(guān)系。
(1) 抗磁質(zhì)
磁介質(zhì)的分子磁矩為零,在外磁場中,各個分子中的電子都因拉莫進動而產(chǎn)生感應(yīng)磁矩。
感應(yīng)磁矩的方向與外磁場方向相反,相應(yīng)的附加磁場的方向也與外磁場方向相反,使介質(zhì)中的磁感應(yīng)強度減弱??勾刨|(zhì)在外磁場中的磁化過程稱為感應(yīng)磁化。
(2) 順磁質(zhì)
磁介質(zhì)的分子磁矩不為零,在無外磁場時,各個分子磁矩的方向完全無規(guī)則,宏觀上不產(chǎn)生磁效應(yīng)。
有外磁場時,各個分子磁矩將轉(zhuǎn)向外磁場方向。達到平衡時,分子磁矩將不同程度地沿外磁場方向排列起來,在宏觀上呈現(xiàn)出附加磁場,附加磁場的方向與外磁場方向相同,使介質(zhì)中的磁感應(yīng)強度增加。
順磁質(zhì)在外磁場中也會出現(xiàn)感應(yīng)磁矩,但它比分子磁矩約小5個數(shù)量級,因此完全可以忽略。順磁場在外磁場中的磁化過程稱為取向磁化。
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