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なぜ電子は磁石のように振る舞うのですか?

電子はスピン角運動量と呼ばれる本質的な特性のために磁石のように振る舞う 。これは基本的な量子特性であり、文字通りトップのように電子回転とは関係ありません。 これが故障です:

1。スピン角運動量:

*電子を小さな回転ボールとして想像してください。この回転運動は、回転する充電されたオブジェクトが磁場を作成する方法と同様に、磁気双極子モーメントを作成します。

*このスピン角運動量は量子化されているため、特定の個別の値を引き受けることしかできません。

2。磁気双極子モーメント:

*電子のスピン角運動量は、磁気双極子モーメントをもたらします。これは、基本的には北極と南極を備えた小さな磁石です。

*この磁気双極子モーメントは、電子が外部磁場と相互作用できるようにするものです。

3。電子スピンと磁気:

*材料では、電子の個々の磁気モーメントは、互いに整列または反対することができます。

*それらが整列する場合、それらは正味の磁気モーメントに寄与し、材料を磁気にします。

*それらがキャンセルする場合、材料は磁気ではありません。

4。例:

* 常磁性: 常磁性材料では、電子スピンはランダムに配向されます。外部磁場が適用されると、スピンはフィールドに合わせて弱い磁気モーメントを作成します。

* 強磁性: 鉄のような強磁性材料では、電子スピンが強く整列しており、強い磁気モーメントにつながります。

重要な注意: 電子スピンの概念は純粋に量子機械的なものであり、古典的な物理学を使用して説明することはできません。それは磁気挙動に寄与する電子の基本的な特性です。

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