Diamagnetizm

Diamagnetizm (dia... va magnetizm) — tashqi magnit maydoniga joylashtirilgan moddada shu maydon induksiyasi vektoriga qaramaqarshi yoʻnalishda magnitlanganlik vujudga kelishi. Diamagnetizm hodisasi hamma moddalarda sodir boʻladi, lekin u bir vaqtning oʻzida kuzatiladigan paramagnetizm yoki ferromagnetizm hodisalariga nisbatan se-zilmasligi mumkin.

Diamagnetizm-bu moddalarning (diamagnetiklarning) unga ta'sir etuvchi tashqi magnit maydonning kuch chiziqlari tomon magnitlanish xususiyati. Elektron nazariya nuqtai nazaridan diamagnetizm elektromagnit induksiya qonuni va Lenz qoidasi bilan izohlanadi. Diamagnitlar zaif magnit moddalardir. Diamagnetizm barcha moddalarning universal xususiyatidir, ammo ba'zi hollarda u kuchli bug ' va ferromagnetizm bilan qoplanadi. Diamagnitik materiallar magnit maydon tomonidan qaytariladi; qo'llaniladigan magnit maydon ularda teskari yo'nalishda induktsiya qilingan magnit maydon hosil qilib, itaruvchi kuchni keltirib chiqaradi. Aksincha, paramagnitik va ferromagnitik materiallar magnit maydon tomonidan jalb qilinadi. Diamagnetizm-bu barcha materiallarda uchraydigan kvant mexanik ta'sir; bu magnetizmga yagona hissa bo'lsa, material diamagnitik deb ataladi. Paramagnitik va ferromagnitik moddalarda kuchsiz diamagnitik kuch materialdagi magnit dipollarning jozibali kuchi bilan engiladi. Diamagnitik materiallarning magnit o'tkazuvchanligi vakuum o'tkazuvchanligidan kam, D.₀. Ko'pgina materiallarda diamagnetizm zaif ta'sir bo'lib, uni faqat sezgir laboratoriya asboblari aniqlay oladi, ammo supero'tkazgich kuchli diamagnet vazifasini bajaradi, chunki u magnit maydonni butunlay uning ichki qismidan qaytaradi.

Diamagnetizm birinchi marta qachon kashf etilgan Anton Brugmans 1778 yilda vismut magnit maydonlari tomonidan qaytarilishini kuzatgan. 1845 yilda Maykl Faradey bu materiyaning xususiyati ekanligini namoyish etdi va har bir material qo'llaniladigan magnit maydonga (diamagnitik yoki paramagnitik tarzda) javob berdi degan xulosaga keldi. Tomonidan taklif qilingan Uilyam Vyuell, Faradey dastlab bu hodisani diamagnitik (prefiks dia - orqali yoki bo'ylab ma'nosini anglatadi), keyin uni diamagnetizmga o'zgartirdi.

Zarrachaning (atom, ion yoki molekula) paramagnitik yoki diamagnitik ekanligini aniqlash uchun kimyoda oddiy qoida qo'llaniladi, agar zarrachadagi barcha elektronlar juftlashgan bo'lsa, unda bu zarrachadan yasalgan modda diamagnitikdir; agar u juftlashtirilmagan elektronlarga ega bo'lsa, unda modda paramagnitikdir.

Materialdagi elektronlar odatda orbitallarda joylashadi, samarali nol qarshilikka ega va oqim halqalari kabi harakat qiladi. Shunday qilib, diamagnetizm effektlari umuman keng tarqalgan deb tasavvur qilish mumkin edi, chunki har qanday qo'llaniladigan magnit maydon bu tsikllarda o'zgarishga qarshi bo'lgan oqimlarni hosil qiladi.Supero'tkazuvchilar, bu mohiyatan mukammal diamagnetlardir. Biroq, elektronlar protonlarning zaryadi bilan orbitallarda qattiq ushlab turilganligi va Pauli chiqarib tashlash printsipi bilan yanada cheklanganligi sababli, ko'plab materiallar diamagnetizmni namoyish etadi, lekin odatda qo'llaniladigan maydonga juda kam javob beradi.

Bor-Van Leyven teoremasi sof klassik tizimda diamagnetizm yoki paramagnetizm bo'lishi mumkin emasligini isbotlaydi. Biroq, diamagnetizm uchun Langevinning klassik nazariyasi kvant nazariyasi bilan bir xil bashorat beradi. klassik nazariya quyida keltirilgan.

Langevin diamagnetizm

Oqim tsiklining magnit momenti pastadir maydonining joriy vaqtiga teng. Aytaylik, maydon z o'q bilan tekislangan. O'rtacha halqa maydoni quyidagicha berilishi mumkin , bu erda ⟨�2⟩  o'qga perpendikulyar bo'lgan elektronlarning o'rtacha kvadrat masofasiz. Shuning uchun magnit moment

Pol Langevinning diamagnetizm nazariyasi (1905) yopiq qobiqli atomlarni o'z ichiga olgan materiallar uchun amal qiladi (qarang dielektriklar). B Zaryad va massaga ega bo'lgan elektronga qo'llaniladigan intensivlikdagi maydon em larmorni keltirib chiqaradi prekessiya chastota bilan ω=eB/ 2m. Vaqt birligidagi aylanishlar soni ω/2ni tashkil qiladiikkatta, shuning Zuchun elektronli atom uchun oqim (SI birliklarida)Agar zaryadning taqsimlanishi sferik nosimmetrik bo'lsa, x,y,zkoordinatalarning taqsimlanishi mustaqil va bir xil taqsimlangan deb taxmin qilishimiz mumkin. Keyin  elektronlarning yadrodan o'rtacha kvadrat masofasi qayerda. Shuning uchun   

Agar �

birlik hajmiga to'g'ri keladigan atomlar soni bo'lsa, SI birliklarida diamagnit sezuvchanlik hajmi. Atomlarda Langevin sezgirligi Van Vlek paramagnitik sezgirligi bilan bir xil tartibda.

Adabiyot

• OʻzME. Birinchi jild. Toshkent, 2000-yil