常磁性の原因、常磁性材料、反磁性との例および相違

の 常磁性 ある種の材料は外部磁界に弱く引き付けられ、印加磁界の方向に誘導された内部磁界を形成する磁気の形式です。.

多くの人がよく考えることに反して、磁気特性は強磁性物質だけに還元されるわけではありません。弱い形ではあるが、全ての物質は磁気特性を有する。これらの物質は常磁性および反磁性と呼ばれます.

このようにして、常磁性と反磁性の2種類の物質を区別することができます。磁場の存在下では、常磁性の磁場は磁場の強度がより大きい領域に向かって引き寄せられる。これとは対照的に、反磁性のものは強度が低い磁場の領域に引き寄せられる.

磁場が存在するとき、常磁性材料は磁石が経験するのと同じ種類の引力および反発力を経験する。しかしながら、磁場が消えるとエントロピーは誘導された磁気アラインメントを終わらせる.

言い換えれば、常磁性材料は永久的に磁化された材料に変換されないが、磁場によって引き寄せられる。常磁性物質のいくつかの例は、とりわけ、空気、マグネシウム、白金、アルミニウム、チタン、タングステンおよびリチウムである。.

索引

原因

常磁性は、特定の材料が、磁場が存在しない場合でも、永久磁気モーメント（または双極子）を持つ原子と分子で構成されているという事実に起因します。.

磁気モーメントは、常磁性を有する金属や他の材料の不対電子のスピンによって引き起こされます。.

純粋な常磁性では、双極子は互いに相互作用しませんが、熱的撹拌の結果として外部磁場がない場合にランダムに配向します。これはゼロ磁気モーメントを発生させる.

しかしながら、磁場が印加されると、双極子は印加された磁場と整列する傾向があり、その結果、前記磁場の方向に正味の磁気モーメントが生じ、外部磁場に加わる。.

いずれにせよ、双極子の配列は温度の影響によって相殺される可能性があります。.

このようにして、材料が加熱されると、熱撹拌は、磁場が双極子に及ぼし、磁気モーメントがカオス的に再配向されることによる影響を打ち消すことができ、誘導磁場の強度を低下させる。.

キュリーの法則は1896年にフランスの物理学者ピエールキュリーによって実験的に開発されました。それは高温が存在し常磁性体が弱い磁場の存在下にある場合にのみ適用できます。.

これは、磁気モーメントの大部分が揃っていると常磁性を説明できないためです。.

法則は、常磁性材料の磁化が印加磁界強度に正比例することを述べている。それがキュリーの法則として知られているものです。

M = X∙H = C H / T

上記の式で、Mは磁化、Hは印加磁場の磁束密度、Tはケルビンで測定された温度、Cは各材料に固有の定数で、キュリー定数と呼ばれます。.

キュリーの法則の観察から、磁化は温度に反比例するという結果にもなります。このため、材料が加熱されると、双極子および磁気モーメントは磁場の存在によって得られる配向を失う傾向がある。.

常磁性材料は、真空の透磁率と同様の透磁率（物質を引き付けるかまたはそれを通過させる能力）を有するすべての材料である。そのような材料は無視できるレベルの強磁性を示す。.

物理的には、その比透磁率（材料または媒体の透磁率と真空の透磁率との間の商）はほぼ１に等しく、これは真空の透磁率であると述べられている。.

常磁性材料の中には、超常磁性と呼ばれる特定の種類の材料がある。それらはキュリー則に従うが、これらの材料はかなり高いキュリー定数値を有する。.

1845年9月、実際には（強磁性体だけでなく）すべての物質が磁場の存在下で反応することに気づいたのはMichael Faradayでした。.

いずれにせよ、ほとんどの物質は反磁性の性質を持っています。なぜなら、電子のペアが対になっていて、したがって反対のスピンを持っているからです。それどころか、不対電子があるときだけ反磁性が起こります。.

常磁性材料も反磁性材料も磁界に対する弱い感受性を持っていますが、前者では後者では正であり、負ではあります。.

反磁性材料は磁場によってわずかにはじかれます。他方では、常磁性のものは、ほとんど力をかけずに引き付けられる。どちらの場合も、磁場が取り除かれると、磁化の影響は消えます.

すでに述べたように、周期律表を構成する元素の大部分は反磁性です。従って、反磁性物質の例は水、水素、ヘリウムおよび金である。.

常磁性材料は磁場がないと真空のような振る舞いをするので、それらの産業への応用は幾分減少する。.

常磁性の最も興味深い用途の1つは、物理学、化学、および考古学で広く使用されている電子常磁性共鳴（RPE）です。不対電子を持つ化学種を検出することが可能な分光法です。.

この技術は、発酵において、ポリマーの工業的製造において、モーターオイルの磨耗のために、そしてビールの製造において、とりわけ他の分野において適用される。同様に、このテクニックは遺跡の年代測定に広く使われています。.