Меншікті (спиндік) магниттік моментке

ие болатындығы анықталды. Спин электронның заряды мен массасы сияқты, оның ажыратылмайтын қасиеті болып табылады.

Демек, электронның магниттік моменті оның орбиталды және спиндік магниттік моменттерінен құралады. Ядролардың магниттік моменттерін елемейтін болсақ, атомның магниттік моментін оның құрамына кіретін

электрондардың магниттік (орбиталды және спиндік) моменттерінің векторлық қосындысы деп қарастыруға болады:

r r r

pa =å pm +å pms

r

Сыртқы магнит өрісінде B векторына қатысты қалай болса солай

бағдарланған электронның орбитасы прецессиялық қозғалыс жасайды. Электрон орбитасының прецессиясы атомның магнит өрісін тудыратын дөңгелек токқа баламалы. Осылайша пайда болған атомдардың магнит өрістері сыртқы өріске қарсы бағытталады да қосыла отырып сыртқы магнит өрісін әлсірететін заттың магнит өрісін түзейді. Бұл құбылысты диамагниттік эффект деп атайды, ал сыртқы магнит өрісінде өріс бағытына қарсы магниттелетін заттар диамагнетиктер деп аталынады (Bi, Ag, Au, Cu, C, көптеген органикалық қоспалар).

Диамагнетизм барлық заттарға тән қасиет болғанымен, солардың кейбіреулерінде (жерде сирек кездесетін элементер, Pt, Al және т.б.) ол

парамагниттік эффектпен басылады. Парамагниттік заттардың атомдары сыртқы магнит өрісінсіз-ақ магниттік моменті иеленеді. Бірақ молекулалардың жылулық қозғалысы салдарынан атомдардың магниттік моменттері ретсіз бағдарланады да бір-бірлерін жойады. Сыртқы магнит өрісіне еңгізілген парамагнетикте атомдардың көпшілігінің магниттік моменттері өріс бойымен бағдарланады. Сөйтіп, парамагнетик сыртқы өріспен бағыттас, демек оны күшейтетін меншікті магнит өрісін туғыздыра магниттеледі. Бұл құбылысты парамагниттік эффект деп атайды.

Магниттелудің сандық сипаттамасы ретінде заттың бірлік көлемінің

a

=

å

r p r

J

V

магниттік моменті алынады. Бұл векторлық шаманы магниттілік деп атайды.

Заттың ішіндегі магнит өрісі екі өрістен тұрады: вакуумдегі магниттеуші

токтың тудыратын

r r

= 

B 0 0 H

сыртқы өрісінен және магниттелетін заттағы

r

молекулалық токтардың тудыратын B ¢өрісінен:

r r r

B = B 0 + B ¢

r r

Молекулалық токтардың тудыратын B ¢

r

өрісі J

r

магниттілікпен

 

ара катыспен байланысқан.

Сонда

r

B ¢=  0 J.

 

r r r r

B =  0

H +  0 J =  0 (H + J)

Әлсіз өрістерде магниттілік магниттеуші өріс кернеулігіне тура пропорционал болатындығын тәжірибе көрсетеді:

H

J

r =  r,

мұндағы  - заттың магниттік қабылдағыштығы деп аталатын өлшемсіз шама.

Сонда заттағы магнит өрісінің индукциясын мына түрде жазуға болады

r r r

B =  0 (1 + ) H =  0 H,

мұндағы өлшемсіз шама  - заттың магниттік өтімділігі болып табылады.

Заттағы магнит өрісі үшін толық ток заңы:

ò Bl dl =  0 (I + I ¢),

L

мұндағы I мен I ¢- кез-келген L тұйық контурмен қамтылатын макротоктар (өткізгіштік токтар) мен микротоктарға (молекулалық токтар) сәйкес.

B

H

Екі 1 және 2 заттың шекарасында rжәне r векторлары үшін төмендегі

шарттар орындалады:

Bn 1 = Bn 2,

B 1 B 2

=  2,

 2

Hn 1

Hn 2

=  2,

 1

H 1

= H 2

Жоғарыда қарастырылған диа- және парамагнетиктерден басқа, күшті магниттелетін заттардың тағы бір тобы – ферромагнетиктер - бар. Ферромагнетиктер спонтанды (өз бетімен болатын) магниттілікті иеленеді, яғни олар сыртқы магнит өрісінсіз-ақ магниттеледі.

Ферромагнетиктердің негізгі қасиеттері:

1.  магниттік өтімділік өте үлкен мәндерге жетеді (106 -ге дейін); 2. 

r

магниттік өтімділік сыртқы магнит өрісінің H кернеулігіне тәуелді, яғни J

r

магниттілік және магнит өрісінің H

емес функция;

2. магниттік гистерезис;

кернеулігі арасындағы байланыс сызықты

3. ферромагнетик өзінің ерекше қасиеттерінен айырылуына әкелетін сипатты температураның (Кюри нүктесі) бар болуы.