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原子で磁場はどのように生成されますか?

原子の磁場は、荷電粒子、主に電子の動きによって生成されます。これがそれがどのように機能するかの内訳です:

1。電子スピン:

*電子は小さな回転磁石のように振る舞い、スピン角運動量と呼ばれる固有の特性を持っています。このスピンは、磁気双極子モーメントを作成します。つまり、北極と南極を備えたミニチュアバーマグネットのように機能します。

2。電子軌道運動:

*電子は原子の核を周回します。この軌道運動は、磁場も作成します。軌道の平面に垂直な磁場を生成する小さな電流ループのように周回する電子を想像してください。

3。効果の組み合わせ:

*原子によって生成される磁場は、その電子のスピンと軌道の磁気モーメントの組み合わせです。これらの瞬間は、原子の電子構成に応じて、互いに調整または反対することができます。

4。正味の磁気モーメント:

*原子の電子のスピンと軌道の磁気モーメントが互いにキャンセルした場合、原子はゼロの正味の磁気モーメントを持ち、反磁性と見なされます。

*ただし、モーメントが完全にキャンセルしない場合、原子には正味の磁気モーメントがあり、常磁性または強磁性と見なされます。

5。常磁性と強磁性:

* 常磁性: 常磁性材料では、個々の原子の磁気モーメントがランダムに配向されます。ただし、外部磁場にさらされると、モーメントが部分的に整列し、フィールドに弱い魅力をもたらします。

* 強磁性: 強磁性材料では、隣接する原子の磁気モーメントが強く結合され、整列されているため、強い磁化が生じます。これが永久磁石の基礎です。

要約すると、原子の磁場は、電子スピンと軌道運動の組み合わせ効果によって生成されます。これらの磁気モーメントのアライメントは、原子の全体的な磁気特性とそれが構成する材料を決定します。

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