новости бизнеса
компании и предприятия
нефтехимические компании
продукция / логистика
тендеры / аналитика
торговый центр
ChemIndex
новости науки
работа для химиков
химические выставки
лабораторное оборудование
химические реактивы

расширенный поиск
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты / книги
форум химиков
подписка / опросы
проекты / о нас

реклама на сайте
контакты
Магазин химических реактивов
поиск
   

главная > справочник > химическая энциклопедия:

Магнитный момент


выберите первую букву в названии статьи: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Магнитный момент, векторная величина, характеризующая магнитные свойства вещества. Магнитным моментом обладают все элементарные частицы и образованные из них системы (атомные ядра, атомы. молекулы). Магнитный момент атомов, молекул и других многоэлектронных систем складывается из орбитальных магнитный момент электронов, спиновых магнитный момент электронов и ядер и вращательного магнитного момента, обусловленного вращением молекулы как целого. Орбитальный магнитный момент электрона

,

где е и mе - абсолютные значения заряда и массы электрона соответственно, с - скорость света, ge - коэффициент пропорциональности, называют гиромагнитным отношением, вектор L - орбитальный момент количества движения, квадрат которого равен (l - орбитальное квантовое число, - постоянная Планка). Знак минус обусловлен отрицательным зарядом электрона и означает, что направления магнитного момента mL и орбитального момента L противоположны. Электронный орбитальный магнитный момент значителен у многоэлектронных атомов и ионов с частично заполненными d- и f-орбиталями, например у атомов и ионов переходных металлов. а также у двухатомных молекул (напр., NO). У многоатомных орг. молекул и радикалов в основном состоянии электронный орбитальный магнитный момент практически отсутствует. магнитный момент, обусловленный спином электрона, ms = — gges, где вектор s - собственный момент количества движения (спин), квадрат которого равен (s - спиновое квантовое число), g -множитель Ланде (g-фактор), равный для электрона 2,0023. Направление спинового магнитного момента электрона также противоположно направлению спина (собств. момента кол-ва движения).

Магнитный момент электрона часто выражают через магнетон Бора Дж/Гс; тогда и магнитный момент , обусловленный спином ядра, определяется как mn = gnI, где gn - гиромагнитное отношение для ядра, а квадрат вектора I равен , где I - спиновое квантовое число ядра. Ядерный магнитный момент часто выражают через ядерный магнетон Дж/Гс, где тр - масса протона; тогда и , где gng-фактор ядра. Последняя величина имеет различные значения для разных ядер и определяется внутренней (нуклонной) структурой ядра. Направление магнитного момента протона совпадает с направлением его спина; для других ядер (например, 15N) оно может быть противоположным.

Орбитальный магнитный момент mL, спиновые электронный и ядерный магнитный момент ms и mn пропорциональны соответствующим моментам количества движения L, S и I, но коэффициенты пропорциональности для них различны. По этой причине направление магнитного момента атомных и молекулярных систем, как правило, не совпадает с направлением вектора их полного момента кол-ва движения.

У атомов и ионов, содержащих неспаренные электроны, главный вклад в магнитный момент вносят mL и ms: у органических радикалов магнитный момент определяется почти исключительно ms, а небольшой вклад mL приводит лишь к малому отличию g-фактора радикалов от g-фактора свободных электронов.

В магнитном поле напряженности Н (вектор с компонентами Нх, Нy и Нz) энергия Е частицы изменяется:

E=E0 - mH - 1/2H.cH,

где E0 - энергия частицы в отсутствие поля, c - тензор, называют магнитной восприимчивостью частицы (приведены только первый и второй члены разложения в ряд по Н) . Выражение для энергии Е частицы в магнитном поле позволяет определить магнитный момент частицы как производную:

m= - дЕ/дН,

а компоненты тензора магнитной восприимчивости c - как втoрые производные:

cij = - д2E/дHiдHj (i, j = х, у или z).

Для макроскопических тел магнитный момент всех составляющих тело частиц усредняются, что приводит к появлению вектора намагниченности М, или магнитный момент единицы объема. Как правило, для элементарного объема dV

M = M0 + cH,

где М0 - намагниченность в отсутствие поля, c - макроскопическая магнитная восприимчивость, которая появляется в результате усреднения магнитных восприимчивостей c отдельных частиц. У ферромагнетиков и ферримагнетиков M0 № 0, у диамагнетиков и парамагнетиков M0 = 0; в магн. поле диамагнетики и парамагнетики намагничиваются (М № 0), причем для диамагнетиков c < 0, для парамагнетиков c > 0. Экспериментальное измерение намагниченности М позволяет судить о том, в каких квантовых состояниях находятся составляющие тело частицы (атомы, ионы, молекулы). Однако из-за обменного взаимодействия магнитный момент изолированных частиц часто не равны магнитный момент тех же частиц в кристаллической решетке, вычисляемым по намагниченности чистого вещества или твердого раствора.

Лит.: Вонсовский С. В., Магнетизм микрочастиц, М., 1973; Калинников В. Т., Ракитин Ю. В., Введение в магнетохимию, М., 1980; Уайт Р., Квантовая теория магнетизма, пер. с англ., 2 изд., М., 1985.




выберите первую букву в названии статьи: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


Все новости



Новости компаний

Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXVII
Контактная информация