Природа диамагнетизма

в прецессии орбиты электрона, приводящей к появлению индукционного тока, который создает поле направленное противоположно внешнему, вызвавшему эту прецессию

Свойства

Все материалы с большим значением магнитной проницаемостью (величина характеризующая магнитные свойства материала) объединяют в одну группу ферромагнитных материалов. За единицу принята магнитная проницаемость для вакуума. Парамагнитные вещества увеличивают магнитный поток катушки т. к. у них магнитная проницаемость более 1. В парамагнитных веществах под действием внешнего магнитного поля элементарные токи ориентируются так, что направление их совпадает с направлением тока обмотки.

Диамагнитные материалы уменьшают магнитный поток, магнитная проницаемость меньше 1. Уменьшение магнитного потока при заполнении катушки диамагнитным веществом означает, что под действием внешнего магнитного поля возникают элементарные токи, направленные противоположно токам обмотки.

Парамагнитные тела притягиваются к магниту.

Диамагнитные тела отталкиваются от магнита.

Связь магнитных свойств вещества с его атомным строением

Диамагнетизм - важнейшее свойство материи, обусловленное тем, что под действием магнитного поля электроны в заполненных электронных оболочках (которые можно представить как маленькие проводники) начинают прецессировать, а, как известно, любое движение электрического заряда вызывает магнитное поле, которое по правилу Ленца будет направлено так, чтобы уменьшить воздействие со стороны внешнего поля. Электронную прецессию при этом можно рассматривать как круговые токи. Диамагнетизм свойствен всем веществам, кроме атомарного водорода, потому что у всех веществ имеются спаренные электроны и заполненные электронные оболочки.

Парамагнетизм обусловлен неспаренными электронами, которые называются так потому, что их собственный магнитный момент (спин) ничем не уравновешен (соответственно спины спаренных электронов направлены в противоположные стороны и компенсируют друг друга). В магнитном поле спины стремятся выстроиться по направлению поля, усиливая его, хотя этот порядок и нарушается хаотическим тепловым движением. Поэтому понятно, что парамагнитная восприимчивость зависит от температуры - чем ниже температура, тем выше значение cм. В простейшем случае это выражается зависимостью, которая называется законом Кюри.

Магнитные свойства электронов в атоме можно описывать двумя способами. В первом способе считается, что собственный (спиновый) магнитный момент электрона не оказывает влияния на орбитальный (обусловленный движением электронов вокруг ядра) момент или наоборот. Точнее, такое взаимное влияние есть всегда (спин-орбитальное взаимодействие), но для 3d-ионов оно мало, и магнитные свойства можно с достаточной точностью описывать двумя квантовыми числами L (орбитальное) и S (спиновое). Для более тяжелых атомов такое приближение становится неприемлемым и вводится еще одно квантовое число полного магнитного момента J, которое может принимать значения от | L + S | до | L - S | [1, 2]. Ван-Флек рассмотрел энергетические вклады орбиталей в зависимости от влияния магнитного поля (согласно квантовомеханической теории возмущений их можно разложить в ряд и суммировать