상자성 종은 어디에나 있습니다. 올바른 설정에서 제대로 어둡게 톤으로 표명 한이 문구는 전 세계에서 Amok을 운영하는 이상한 외계인 침략자의 이미지를 소환 할 수 있습니다. 대신, 그것은 지구와 지구에 잘 정의 된 입자 세트에서 공유하는 특정 품질에 대한 기본 진술이며, 하나는 객관적이고 쉽게 결정된 기준을 사용하여 정의됩니다.
당신은 의심 할 여지없이 당신의 인생에서 자석을 사용했으며, 대부분의 경우 사소한 자기장 내에서 작동 한 경우, 그것을 알지 못했습니다. 특정 재료는 영구 자석으로 기능하고 있으며 금속 자체가 분명히 자석이 아니더라도 금속을 유치 할 수 있다는 것을 알고있을 수도 있습니다. 아니면?
이와 같이, 물리 세계, 특히 전자기의 하위 분야는 다양한 유형의 자기를 포함합니다. 이 중 하나는 paramagnetism 입니다 , 상자성 물질이 외부 적으로 적용된 자기장에 끌리기 때문에 종종 눈에 띄게 검증되는 속성입니다. 그러나 어떻게 이런 일이 일어나고, 어쨌든 자기 "필드"는 어디에서 왔습니까? 그 모든 것을 배울 수있는 기회는 계속 읽기 위해 당신을 강력하게 끌어 당겨야합니다!
자기 란 무엇입니까?
1700 년대 후반, 지구의 자기장의 결과로 북쪽을 향한 나침반 바늘은 근처의 전류의 존재에 의해 편향 될 수 있음을 관찰했다.
.이것은 전기와 자기가 어떻게 든 연결되어 있다는 최초의 알려진 증거입니다. 실제로, 전기 전류의 정의 인 이동 전하 (이는 전기 회로의 형상에 따라” "선"을 갖는 자기장을 생성한다.
특정 종류의 금속 주위에 전류 가공 와이어가 코일 또는 여러 번 포장되면 적어도 전류가 적용되는 동안 이러한 금속에서 자기의 특성을 유도 할 수 있습니다. 이 중 일부는 스크랩 금속 야드와 같은 곳에서 사용되며 전체 자동차를 들어 올릴만큼 강력합니다.
전류 및 자기장의 상호 작용은 전체 교과서를 채울 수 있고 채울 수있는 주제이지만, 현재로서는 일부 재료가 다른 재료와 다르게 반응하는 이유는 그 재료에서 원자의 전자 ( "최대") 에너지 껍질과 관련이있는 것과 다르게 반응한다는 것을 알아야합니다.
.고체의 자화
고체 물질이 적용된 자기장에 배치되는 경우, 물질의 분자의 거동이 물질의 상태에 어느 정도 의존 할 것으로 예상 할 수 있습니다. 즉, 가스 입니다 ,이 분자는 자유롭게 움직이는 분자와 액체 , 분자가 함께 남아 있지만 서로를 자유롭게 미끄러지는 것은 고체와 다르게 행동 할 수 있으며, 분자는 일반적으로 격자 유형 구조에 고정되어 있습니다.
솔리드의 기본 결정 구조 (및이 반복 패턴의 특성이 물질에서 물질에 따라 다를 수 있음)를 묘사하면, 원자의 핵이 큐브 중심에있는 것을 상상할 수 있으며, 전자가 공간을 차지하고 있으며, 금속 고체의 경우 자유롭게 진동 할 수있는 전자가 자유롭게, 부모 핵에 대해 무료로 밧줄로 비워집니다.
.고체의 전자가 물질을 영구적 인 자석 또는 그러한 자석으로 만들 수있는 경우, 물질을 ferromagnetic 라고합니다. (라틴어 ferrum에서 철분을 의미합니다). 철 외에도 원소 코발트, 니켈 및 가돌리늄은 강자성입니다.
그러나 대부분의 물질은 자기장에 대한 다른 반응을 나타내므로 대부분의 원자는 상자성 또는 디아마그네틱으로 만듭니다. 이러한 특성은 동일한 재료에서 다른 정도로 발견 될 수 있으며 온도와 같은 요인은 적용된 자기장에 대한 재료의 반응에 영향을 줄 수 있습니다.
diamagnetism, paramagnetism 및 ferromagnetism 비교
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이것은 사무실 파티에서 여러분이들을 가능성이 가장 높은 세 종류의 자성이 서로 관련하여 일하는 방법입니다. 이미 묘사 된 강자성은 영구적 인 자력의 상태이지만, 어떻게 이런 일이 일어나고, 대안은 무엇입니까?
그것이 일어날 때, 강자성에 대한 잘 이해 된 4 가지 대안이 있습니다. 상자성은 다시, 자기장에 끌리는 특성이며, 대부분의 현대식 냉장고를 포함한 광범위한 금속에 적용됩니다. diamagnetism은 반대이며 자기장에 의해 반발되는 경향입니다. 모든 재료는 어느 정도의 디아마그네시즘을 나타냅니다. 두 경우 모두 필드가 제거되면 재료가 이전 상태로 돌아갑니다.
- "Ferromagnetism"과 "Parmagnetism"은 크게 소리를냅니다. 물리학 연구 그룹에서 이러한 주제를 논의 할 때 조심하십시오.
Ferrimagnetism 및 반 강자성 덜 일반적으로 발생하는 유형의 자기가 있습니다. 강자성 물질은 강자성 물질과 매우 유사하게 행동하며 야곱 사이트 및 자철석을 포함합니다. 적철광과 트로 일 라이트는 자기 모멘트가 생성되지 않는 반 강자성을 나타내는 두 가지 화합물입니다.
상자성 화합물 및 원자의 특성
상자성 요소와 상자성 분자는 하나의 주요 특성을 공유하며 짝을 이루지 않은 전자 . 이들 중 더 많을수록 원자 나 분자는 상자성을 나타내는 것 같습니다. 이 전자는 적용된 자기장의 방향과 고정 된 방식으로 정렬되어 각 원자 또는 분자 주위에 자기 쌍극자 모멘트를 만들어 내기 때문입니다.
.전자 "충전"규칙에 익숙하다면, 서브 쉘 내의 궤도는 각각 두 개의 전자를 보유 할 수 있으며, S 서브 쉘의 경우에는 이들 중 하나, P 서브 쉘의 경우 5 개, D 서브 쉘의 경우 5 개가 있다는 것을 알고 있습니다. 이것은 각 서브 쉘에서 2, 6 및 10 개의 전자의 용량을 허용하지만, 각 궤도는 하나의 전자가 이웃을 수용해야 할 때까지 가능한 한 오랫동안 하나의 전자를 보유 할 수 있도록 채워집니다.
.이것은 요소의주기적인 테이블에서 정보를 사용하여 재료가 상자성인지, 그리고 행복하게는 약한 상자성 (CL에서와 같이 1 개의 짝을 이루지 않은 전자가있는 CL에서와 같이) 또는 강력하게 상자성 (백금, 두 개의 전자 전자가있는 백금)이 될지 여부를 결정할 수 있음을 의미합니다.
diamagnetic 및 paramagnetic artoms and molecules의 목록
자기를 정량화하는 한 가지 방법은 자기 감수성이라는 매개 변수 입니다. χ m , 이는 적용된 자기장에 대한 재료의 반응과 관련된 차원이없는 수량입니다. 산화철, FEO는 매우 높은 값이 720입니다.
강력하게 상경수로 간주되는 다른 재료는 철 암모늄 명반 (66), 우라늄 (40), 백금 (26), 텅스텐 (6.8), 세슘 (5.1), 알루미늄 (2.2), 리튬 (1.4) 및 마그네슘 (1.2), 나트륨 (0.72) 및 산소 가스 (0.19).
이러한 값은 광범위하게 범위를 지정하고 산소 가스의 값은 겸손 해 보일 수 있지만 일부 상자성 물질은 위에 나열된 것보다 훨씬 작은 값을 나타냅니다. 실온에서 대부분의 고형물은 χ m 입니다 0.00001 미만 또는 1 x 10.
예상대로 감수성은 물질이 동성애자 일 때 음의 값으로 주어집니다. 예로는 암모니아 (-.26) 비스무트 (-16.6) 수은 (-2.9) 및 다이아몬드 (-2.1)의 탄소가 있습니다.
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