diamanyetizma
Diamanyetizma , manyetizmanın maddedeki tezahürlerinden biridir . Diamanyetik malzemeler , dış manyetik alana zıt bir yönde bir dış manyetik alanda indüklenmiş bir manyetik alan geliştirir . Diamanyetik malzemeler homojen olmayan bir manyetik alandan göç etme eğilimindedir. Harici bir manyetik alan olmadan, diamanyetik malzemelerin kendilerine ait bir manyetik alanı yoktur, manyetik değildirler.
Alan zayıflamasının orantılılık faktörü, bağıl geçirgenlik (veya manyetik duyarlılık ) tarafından belirlenir ve diamagnetler için 1'den küçüktür (bkz. paramanyetizma ).
Fizikte, negatif manyetik duyarlılığa sahip ve manyetik düzeni olmayan tüm malzemeler diyamanyetik olarak sınıflandırılır. Altındaki en diyamanyetik elemanlar normal koşullar olan bizmut ve karbon .
Tarih
1778'de Sebald Justinus Brugmans , bazı malzemelerin manyetik alanlar tarafından itildiğini gözlemledi . 1845'te Michael Faraday , doğadaki tüm malzemelerin dış manyetik alanlara tepki verdiğini fark etti. Filozof William Whewell'in önerisiyle “diamagnetism” terimini fiziğe soktu.
model
Harici bir manyetik alan H , diyamanyetik malzemelere etki ettiğinde , atomları oluşturan parçaların manyetik hizalamasını, dış manyetik alana zıt bir manyetik moment ortaya çıkacak şekilde değiştirir. Malzemenin atomlarının manyetik momentlerinin toplamı olarak indüklenen alan B , bu dış alanı zayıflatır.
Homojen olmayan bir alan durumunda, dengeleyici etkilerin yoğunlaştırılması gerektiğinden, bir diamagneti daha yüksek alan kuvvetine sahip alanlara taşımak için çalışma yapılmalıdır. Bir diyamanyetik malzeme doğal olarak daha düşük bir alan kuvvetine yönelir. Gerçek süreçler ancak kuantum mekaniksel olarak açıklanabilir: Her elektronun dönüşü manyetik bir momente sahiptir ve bu nedenle, Pauli ilkesi ve termal hareketler nedeniyle makroskopik olarak görünmeyen bir alan oluşturur . Yalnızca dış alan doğrultulmuş manyetik dipolleri indükler .
Bu düşüncelere dayanarak, herhangi bir malzemenin diamanyetik olduğu açıkça ortaya çıkıyor. Diyamanyetik etkiler paramanyetizmadan daha zayıf ve büyüklük sıraları ferromanyetizmadan daha zayıf olduğu için , sadece ne paramanyetik ne de ferromanyetik olan malzemelerde görülürler. Bu tür maddelere diyamanyetik denir.
Diamanyetik malzemelerin manyetik duyarlılığı χ 0'dan azdır veya buna göre göreceli geçirgenliği 1'den azdır.
Seçilen malzemelerin duyarlılıklarının bir listesi için → bkz. Manyetik Duyarlılık .
Etkileri
süper iletken
Süperiletkenler , -1 duyarlılığı olan mükemmel diamagnetlerdir: manyetik alan çizgilerini içlerinden uzaklaştırırlar ( Meißner-Ochsenfeld etkisi ).
üzerine gelin
Bir manyetik alanın dışına çıkmanın etkisiyle, yeterince güçlü bir manyetik alanla ( laboratuvarda yaklaşık 15 Tesla ), suyun ve hatta canlıların yüzmesine izin vermek mümkündür. Bu etkiye diamanyetik levitasyon da denir ; Uçan bir kurbağa, bir örümcek veya bir tahta parçası ile yapılan deneyler biliniyordu.
Pirolitik grafit , kristal düzleme güçlü bir şekilde diyamanyetik ortogonaldir . Güçlü bir neodimyum mıknatıs ile grafit askıda tutulabilir.
Ayrıca bakınız
- paramanyetizma
- ferromanyetizma
- antiferromanyetizma
- ferrimanyetizma
- piromanyetizma
- havaya yükselme (teknik)
- Larmor diamanyetizma
Edebiyat
- Hans Fischer: Elektrik mühendisliğinde malzemeler. 2. Baskı. Carl Hanser Verlag, Münih / Viyana 1982, ISBN 3-446-13553-7 .
- Horst Stöcker: Fizik cep kitabı. 4. baskı. Verlag Harry Deutsch, Frankfurt am Main 2000, ISBN 3-8171-1628-4 .
- Günter Springer: Elektrik mühendisliği. 18. baskı. Verlag Europa-Lehrmittel, Wuppertal 1989, ISBN 3-8085-3018-9 .
- LN Mulay, EA Boudreaux: Moleküler diamanyetizma teorisi ve uygulamaları. Wiley, New York 1976, ISBN 0-471-62358-X .
- Jakov Grigoŕevič Dorfman: Diamanyetizma ve Kimyasal Bağlar. Teubner, Leipzig 1964, DNB 57290178X .
İnternet linkleri
Bireysel kanıt
- ↑ En yaygın cgs varyantı olan Gauss birim sisteminde duyarlılığın farklı şekilde tanımlandığına dikkat edin; geçerlidir
