6.1.3. Парамагнетики
Тело парамагнитно, если его атомы
(ионы) имеют собственные магнитные моменты. В отсутствие поля
тепловое движение приводит к хаотической ориентации элементарных
магнитных моментов, вследствие чего тело немагнитно. Внешнее магнитное
поле преодолевает влияние теплового движения и атомные магнитные
моменты ориентируются в одном направлении. Из сказанного очевидно,
что восприимчивость парамагнетиков зависит от температуры (парамагнетизм
решетки). Парамагнетики имеют малую положительную восприимчивость, слабо
намагничиваются, втягиваются в неоднородное магнитное
поле.
Нормальные парамагнетики -
это вещества, парамагнетизм которых обусловлен результирующими магнитными
моментами атомов. Это газы (О2, NO), соли железа, кобальта,
никеля, металлические Fe, Co, Ni при температурах выше точек Кюри.
Магнитная восприимчивость газов и некоторых соединений подчиняется
закону Кюри:
, (6.5)где C - постоянная Кюри ,
T - абсолютная температура. Большая часть нормальных парамагнетиков
подчиняется закону Кюри-Вейса:
. (6.6)Здесь А - постоянная Вейса. Для
парамагнетиков, становящихся при понижении температуры
ферромагнетиками, А положительна. Если вещество при низких
температурах переходит в антиферромагнитное состояние (см. ниже), А , как
правило, отрицательна. Для никеля в парамагнитном состоянии и ряда
сплавов магнитная восприимчивость определяется соотношением
, (6.7)где ^к - часть восприимчивости, не зависящая от
температуры.
В сильных полях и при низких
температурах намагниченность нормальных парамагнетиков приближается к
насыщению, и наблюдаются криомагнитные аномалии.
Вещества, парамагнетизм
которых обусловлен свободными электронами, характеризуются
магнитной восприимчивостью, практически не зависящей от температуры.
В эту группу веществ входят литий, натрий, калий, рубидий и
цезий.
Метамагнетики - это
вещества, магнитная восприимчивость которых существенно зависит от
напряженности магнитного поля и аномально изменяется с температурой.
Метамагнетиками являются хлориды некоторых
