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反磁性材料理論と例


はじめに

水、木材、有機化合物、石油、プラスチック、銅などは非磁性だと思いますか。しかし、よろしいですか?これらの物質は反磁性物質です。 磁気モーメントを持たない材料もあれば、高い磁気モーメント相互作用を持つ材料もあります。 反磁性材料 どの磁場にも引き付けられない物質です。

しかし、それらがどの磁場にも引き付けられず、あまり役に立たないと考えるなら、あなたは間違っています.

反磁性材料は広く使用されており、多くの用途があります。超伝導体について聞いたことがあるはずです。超伝導体は、その反磁性挙動でも知られています。超伝導体の例としては、酸化銅、アルミニウムなどがあります。産業や物理学において、超伝導体や反磁性材料は多くの用途があります。

反磁性体とは?

反磁性体を入れると 磁場では、磁場内で相互作用しないことに気付くでしょう。これは、これらの材料が自由に磁化されているためです。これらの材料は反磁性材料として知られています。 それらは不対電子を持たないため、磁場内で相互作用を示しません。すべての電子がペアになり、磁気双極子が 0 になります。

1700 年代に反磁性という現象が注目されましたが、当時は名前が付けられませんでした。何年も経った後、マイケル・ファラデーはこの現象に名前を付け、反磁性材料について世界に語りました.

印加された磁場が材料の近くに別の磁場を反対方向に誘導し、それが反発力を引き起こすため、磁場は反磁性材料を反発します。このように、磁気モーメントはありません。

反磁性材料の反磁性の原因は?

電子の数は、物体が反磁性であるかどうかを決定する上で非常に重要な役割を果たします。 反磁性体のすべての電子 結合されます。これは、対になる自由電子が残っていないことを意味します。このため、その原子に関する総磁気モーメントはありません。すべての対電子を持つ物質がある場合、その物質は反磁性挙動を示します。

反磁性材料の特性

  • 双極子はありません。電子対のため、磁気モーメントはゼロです。
  • 磁場内では、磁石はすべての反磁性体を反発します。
  • 磁化率はごくわずかです。
  • これらの素材の透過率は 1 未満です。
  • これらの材料の磁化強度 (I) は 1 未満です。
  • 温度は磁化に影響しないため、キュリーの法則はこれらの材料には適用されません。
  • 反磁性材料の双極子モーメント 小さく、磁場の反対方向にあります。
  • 反磁性の液体を時計皿の上に置き、互いに離れた 2 つの棒の上に置くと、液体は中央に落ち着きます。最も弱い磁場

反磁性材料の応用

一部の 反磁性材料 それらはその物質内の磁場を追放するため、浮揚することができます。材料がより強くて大きい場合にのみ可能です。

超伝導体に対応して、反磁性材料は内部にゼロ磁場を持っています.

反磁性材料 そして高温の超伝導体。それらは、超伝導状態に到達するために高価な処理と流体を必要とする材料から作られています。青色の超伝導体は完全な反磁性体として知られています。

マイスナー効果

マイスナー効果は、永久磁石が超伝導体の近くに配置されると、超伝導体の材料が永久磁石の磁場とは反対方向に電流を誘導することを示しています。これにより、内部の磁場がゼロになります。この状態では、反磁性材料である超伝導材料によって完全な反磁性挙動が示されます。

覚えておくべき重要なポイント

気体、液体、固体はすべて反磁性体の形で発生する可能性があります。 反磁性体の特性 温度に関係なく、すべての材料で発生します。それらの効果は、常磁性体や強磁性体に比べて非常に穏やかです.

反磁性材料の例

  • ゴールド
  • ビスマス
  • 水星
  • シルバー
  • リード
  • カーボン
  • 超伝導体
  • NaCl

結論

反磁性材料の特性は これは、磁場における材料の寄与が弱いことを示しています。ただし、強磁性材料や常磁性材料と比較すると、これらの材料にはさまざまな形態の磁気が存在するため、はるかに強力です。 反磁性材料 水、木材などの非磁性​​体の場合もあります。

水または水ベースの反磁性体は比透磁率が 1 以下であるため、磁化率は 0 以下になります。つまり、反磁性材料 磁場に対して反発行動を示します。

超伝導体は反磁性材料の最も純粋な形態と考えられています。これは、それらがすべての磁場を追放するためです。マイスナーの効果または法則は、超伝導体が完全な反磁性体になる方法を説明しています .



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