Парамагнитные системы

Парамагнитные системы I 324 Парная корреляционная функция I 257, 285 Парное распределение I 256 [c.393]

Рис. 82. Цикл АВС А процесса метода магнитного охлаждения парамагнитной системы на 5—0 диаграмма. Процесс А С соответствует условиям задачи 26

При еще более низких температурах существуют магнитные газы в парамагнитных твердых телах. Речь идет о веществах, частицы которых имеют произвольно ориентированные в отсутствие поля магнитные моменты, так что в среднем образец такого вещества не поляризован. При включении поля происходит ориентация элементарных магнитиков и вещество приобретает суммарный магнитный момент. Адиабатическое размагничивание таких тел эквивалентно адиабатическому расширению газа, так как работа размагничивания производится за счет внутренней энергии тела и оно должно охлаждаться. Для количественной характеристики процесса, основываясь на (9.30), введем функцию состояния, обобщенную энтальпию, Н = Н—УЖЖ, дифференциал которой при постоянном давлении и химическом составе системы [c.163]

В то же время формула (10.18), из которой получено выражение для парамагнитной восприимчивости, противоречит третьему началу термодинамики. При 7-vO К энтропия системы должна стремиться к нулю. Вычисление энтропии в рамках классической модели парамагнетизма Ланжевена приводит к тому, что 5- — оо при К. Причина этого противоречия заключается в том, что [c.326]

Более 40 лет назад в результате изучения парамагнитной релаксации в кристаллах было установлено, что во многих случаях совокупность спиновых моментов можно выделить в отдельную, не обладающую пространственными степенями свободы термодинамическую систему, характеризующуюся температурой, отличной от темпера уры образца. Особенностью этой спиновой системы является ограниченность спектра, что приводит к возможности нахождения ее как в равновесных состояниях с положительной, так и в равновесных состояниях с отрицательной термодинамической температурой (см. гл. 7). [c.173]

Состояния с отрицательной абсолютной температурой могут наблюдаться только в таких системах, в которых внутренняя энергия и не может принимать значений, больших некоторой конечной величины (Уд и меньших некоторой конечной величины (Уд, т. е. ограничена значениями Уд и У/д. Упомянутое выше состояние ядерных спинов некоторых парамагнитных тел во внешнем магнитном поле, когда спины в основном ориентированы против магнитного поля, представляет собой неравновесное в целом (но метастабильное или квазиравновесное по отношению к достаточно малому промежутку времени) состояние с отрицательной абсолютной температурой, а с ориентацией по полю — равновесное состояние с положительной абсолютной температурой. [c.92]

При этой температуре упорядочиваются магнитные моменты только в плоскостях (100). Система моментов плоскостей (200) обусловливает парамагнитные свойства при температуре ниже Т . При Г = 3,1 К наблюдается аномалия Шоттки в поведении теплоемкости. [c.687]

Многие физические свойства элементов связаны с положением, которое они занимают в периодической системе. Так, атомные массы элементов возрастают с увеличением порядкового номера (исключение из этого правила составляют пары Аг—К, Со—Ni, Те—I) к магнитному упорядочению способны только металлы с незаполненными 3- и 4-й оболочками (исключением является твердый кислород), а сверхпроводящими свойствами в основном обладают парамагнитные переходные металлы четвертого — седьмого периодов полупроводники располагаются в середине периодов в главных подгруппах 111, IV и VI. а полуметаллы — в главной подгруппе V все периоды заканчиваются диэлектрическими кристаллами. Отчетливую периодичность обнаруживают и другие физические свойства. [c.1231]

Если гетерогенная система не находится в состоянии равновесия, то в ней возможен переход из одной фазы в другую, например, переход вещества из жидкого состояния в твердое или газообразное, переход из одной кристаллической формы в другую. К фазовым превращениям относятся и такие явления, как переход вещества из ферромагнитного состояния в парамагнитное, переход металлов в сверхпроводящее состояние, переход из неупорядоченного состояния в металлических сплавах твердых растворов в упорядоченное состояние, переход гелия I в гелий II. [c.175]

Адиабатное размагничивание парамагнитных веш,еств аналогично адиабатному расширению газа. Как в том, так и в другом случае работа против внешних сил совершается за счет внутренней энергии системы, и это приводит к понижению температуры тела. Магнито-кало-рический эффект обратимого адиабатного размагничивания парамагнитных кристаллов используется в настоящее время как основной лабораторный метод получения самых низких температур. [c.227]

ФАЗОВЫЙ ПЕРЕХОД (фазовое превращение)—переход между разл. макроскопич. состояниями (фаза.ии) многочастичной системы, происходящий при определ. значениях внеш. параметров (темп-ры Т, давления Р, магн. поля Я и т, п.) в т. н. т очк е перех о да. Ф. п, следует отличать от постепенных превращений одного сост. в другое (напр., ионизация атомарного или молекулярного газа и превращение его в плазму), происходящих в целом интервале параметров, иногда такие превращения наз, Ф. п, в широком смысле слова. Ф. п.— кооперативные явления, происходящие в системах, состоящих из большого (строго говоря, бесконечного) числа частиц. Ф. п. происходят как в равновесных термодинамич. системах (напр,, Ф, п, из парамагнитного в ферромагнитное состояние при понижении темп-ры), так и в системах, далёких от термодинамич. [c.271]

Многими исследователями отмечался тот факт, что при термической обработке сырья процесс коксообразования не начинаегся до тех пор, пока в системе не достигается определенная концентрация асфальтенов. Поскольку асфальтены являются парамагнитными соединениями, которые служат каркасом при формировании дисперсной фазы в нефтяных дисперсных системах, их концентрация лимитирует начало процесса структурирования. [c.149]

Очевидно, что карбонизуемое углеводородное сырье - открытая неравновесная система. Накачка тепловой энергии дает все основания для деструкции углеводородов и их полного удаления из системы в виде летучих фракций. В конце концов должен произойти полный переход нефтяной дисперсной системы в газообразное состояние. Однако в действительности наблюдается совсем иное - по прошествии определенного времени термолиз заканчивается образованием твердого продукта - нефтяного кокса. Все дело в том, что вводимая в процессе термолиза тепловая энергия диссипирует в виде образования асфальтеновых парамагнитных молекул. Асфальтеновые молекулы характеризуются наличием нескомпенсированных атомных магнитных моментов. Они обладают большим потенциалом парного взаимодействия и имеют сильную тенденцию к самоассоциации. Возникают силы спин-спинового взаимодействия нейтральнььх свободных радикалов, превышающие по величине силы теплового отталкивания, которые и удерживают нефтяную систему от полного испарения. В процессе формирования структуры [c.156]

Предположим, что парамагнитные частицы равномерно распределены в системе. С увеличением кониевтраюш парамагнитной франции расстояние между центрами ближайших парамагнитных частиц будет снижаться по следующей зависимости [c.162]

Увеличение суммарной концентрации парамагнитных соединений будет приводить к уменьшению среднестатистического расстояния между отдельными частицами. При определенной концентрации парамагнитных частиц расстояние между ними становится равным когда области эффективного взаимодействия всех частиц перекрываются. В этот момент во всем объеме системы возникает единое молек лярное поле, что позволяет осуществляться коллективным эффектам. [c.162]

Это, в целом, согласуется с модифицированной моделью ССЕ, предложенной Ф.Г. Унгером асфальтеновые ассоциаты формируют вокруг себя сольватные оболочки, размер которых должен зависеть от величшш суммарного парамагнитного момента ассоциата, в результате чего образуются структуры, называемые в работе [70] первичными структурами, в том смысле, что они составляют первую ступень надмолекулярной организации в нефтяных дисперсных системах. [c.165]

При рассмотрении асфальтенового ассоциата с точки зрения модели ССЕ, во внимание принимается вся совокупность компонентов нефтяного пека. Когда же рассматривается процесс образования фрактальных кластеров, в основном, выделяются компоненты системы, обладающие сильными взаимодействиями, которые именно по этой причине первыми начинают образовывать новую фазу. Это могут быгь парамагнитные соединения (асфальтены, карбены, карбоиды), а точнее - их парамагн1ггные центры (ПМЦ). Таким образом, возникает модель взаимопроникающих н неразрывно связанных между собой структур (рис. 3.24). [c.167]

Как было показано выше, критическое расстояние определяется двумя факторами потенциальной энергией парного взаимодействия парамагнитных частиц и средней кинетической энергией системы. Эти факторы являются универсальными для описания динамики нефтяных систем и использовались нами ранее при определении критических концентраций парамагнитных соеданений. Там же описан алгоритм нахождения [c.172]

Фазовые переходы I рода сопровождаются глобальной перестройкой структуры, чего система стремиться избежать. Одним из механизмов избежания (по крайней мере, временного) фазового перехода I рода является дис сипация энергии. В тяжелых нефтяных системах тепловая энергия при нагреве диссипирует путем образования парамагнитных соединений - асфальтено-вой фракции. Асфальтены по своей природе являются парамагнетиками, и тепловая энергия запасается в виде магнитной энергии их нескомпенсиро-ванных магнитных моментов. Поэтому мерность энергии углеводородного сырья возрастает выше D = 3. При возникновении парамагнитных соединений магнитные свойства системы в целом возрастают, что приводит к увеличению мерности субстанции D,. Структурных изменений не происходит, поэтому мерность формы остается неизменной (рис. 3.30, б). [c.186]

При уменьшении размера ферромагнитной частицы ниже критического (величина критического размера зависит от температуры, константы магнитной анизотропии материала и величины приложенного поля) в результате тепловых флуктуаций векторов намагничивания спинов частица ведет себя парамагнитно. Подобное явление наблюдается в разбавленных растворах. Так, например, в системе Hg—Fe (1—2%) Fe содержится в дисперсной форме. После приготовления сплав имеет низкую коэрцитивную силу, а после старения в течение нескольких часов коэрцитивная сила достигает 79,6-10 а/м (1000 э) при повышении Не возрастает и J,. Вначале составляет 55% намагниченности для чистого железа, а когда = = 398-10 а/м (500 э) достигает максимального значения. Температура Кюри в исходном состоянии низкая. Эти данные объясняются, как результат постепенного перехода частиц железа из так называемого суперпарамаг-нитного состояния в ферромагнитное. Результаты исследования железных амальгам в температурном интервале 4—200 К подтвердили, что при определенных размерах частицы ведут себя парамагнитно. Но этот парамагнетизм отличается от обычного парамагнетизма простых металлов. У простых металлов проявляется парамагнетизм отдельных спинов, а в данном случае — парамагнетизм суммарных векторов намагниченности. При определенных тем- [c.208]

Иные условия имеют место для систем, в которых возможные значения внутренней энергии ограничены между некоторыми минимальными и максимальными значениями, т. е. /мии<С/< /макс. В этом случае W ни при каких значениях U не обращается в бесконечность, и поэтому возможны как положительные, так и отрицательные значения абсолютной температуры. Таким образом, равновесные состояния с отрицательной абсолютной температурой могут наблюдаться только в таких системах,, в которых внутренняя энергия не может принимать значений, больших некоторой конечной величины. Упомянутое выше состояние ядерных спинов некоторых парамагнитных тел во внешнем магнитном поле, когда спины в основном 0 риентир0ваны против, магнитного поля, представляет собой квазиравновеоное состояние с отрицательной абсолютной температурой, а с ориентацией по полю — равновесное состояние с положительной абсолютной температурой. [c.106]

При 7 -> 0 К парамагнитные вещества должны обнаруживать принципиальные отклонения от закона Кюри (720). Из соотношения Максвелла для термомагннтноП системы д5/дН)г == — (дН/дТ)м и из (724) следует, что [c.363]

РЕАКЦИЯ [термоядерная — реакция слияния легких атомных ядер в более тяжелые, происходящие при высоких температурах 10 К фотоядерная- -расщепление атомных ядер гамма-квантами цепная — реакция деления атомных ядер тяжелых элементов под действием нейтронов, в каждом акте которой число нейтронов возрастает, так что может возникнуть самоподдерживающийся процесс деления ядерная — превращение атомных ядер, вызванное их взаимодействием с элементарными частицами, в том числе с гамма-квантами, или друг с другом] РЕВЕРБЕРАЦИЯ — процесс постепенного затухания звука в закрытых помещениях после окончания действия его источника РЕЗОНАНС (есть явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний системы при приближении частоты вынужденной силы к собственной частоте колебаний системы акустический — избирательное поглощение энергии фононоБ определенной частоты в парамагнитных кристаллах, помещенных в постоянное магнитное поле антиферромагнитный — избирательное поглощение энергии электромагнитных волн, проходящих через антиферромагнетик, при определенных значениях частоты и напряженности приложенного к нему магнитного поля гигантский — широкий максимум, которым обладает зависимость сечения ядерных реакций, вызванных налетающей на атомное ядро частицей или гамма-квантом, от энергии возбуждения ядра магнитный — избирательное поглощение энергии проходящих через магнетик электромагнитных волн на определенных частотах, связанное с переориентировкой магнитных моментов частиц вещества параметрический — раскачка колебаний при периодическом изменении параметров тех элементов колебательных систем, в которых сосредоточивается энергия колебаний) [c.271]

АПР) — поглощение энергии акустич. волн определ, частоты (избират. поглощение фопонов) системой электронных спинов парамагнетика, к-рое возникает при совпадении частоты акустич. волны (энергии фонона) с интервалом между энергетич. уровнями парамагнитного иона в приложенном магн. ноле. Предсказан [c.43]

Вклады в магн. круговую анизотропию от двух последних членов характеризуются, как правило, одинаковой спектральной зависимостью, и для их разделения используется различие динамич. свойств парамагнитный член характеризуется конечной скоростью установления равновесного значения, к-рая совпадает со скоростью продольной релаксации намагниченности системы ванфлековский член практически безынер-циопеп (в масштабе времён, существенно превышающих обратную частоту магн. резонанса). [c.702]

Исследования спектральных, темп-рных и полевых зависимостей магнитооптич. анизотропии парамагршт-пых сред с локализованными магн. момеитами позволяют идентифицировать тип магнитооптич. активности, получить информацию о природе и магн. свойствах состояний, ответственных за оптич. переходы, о симметрии парамагн. центров в твёрдых телах, о характере электронно-колебательного и электронно-ядерного взаимодействия в системе (атоме, ионе) и т. д. При этом вклад парамагнитного типа несёт информацию о магн. свойствах осн. состояния системы, диамагнитного типа — и об основном, и о возбуждённом состоянии. Зависимость вапфлековского вклада от поля в малых магн. полях применяется для исследований сверхтонких взаимодействий взаимодействий кристаллич. поля, межиоиного диполь-дипольного, обменного и т. д. [c.702]

Фазовые переходы в М. сопровождаются изменением свойств электронной системы. Иногда причиной перехода служит изменение электронного спектра, а изменение кристаллич. структуры носит вторичный характер [напр., переход из нормального состояния М. в сверхпроводящее иди из парамагнитного в ферро-илн автиферромагннтное (ФМ, АФМ, табл. 1)]. В твёр-состоянии М.— кристаллы (в парообразном — одноатомные газы). Темп-ры плавления Гщ, всех М. выше 300 К (кроме Нд с — 38,9 °С), так что в обычных условиях М.—твёрдые тела. При плавлении М. [c.113]

Оптическое детектирование парамагнитного резонанса. В условиях накопления поляризации ядер на электронные спины кроме внеш. поля действует эффективное поле ядер Нд, что влияет на вид зависимостей р (Я) и позволяет оптически детектировать ЯМР в малых объёмах ( 10 см ) при поглощении света в приповерхностном слое с толщиной меньше 1 мки. Значит, поляризация ядер, к-рая может быть получена в условиях оптич. охлаждения их спин-системы, позволяет обнаружить ЯМР в слабых внеш. магн. полях. Уменьшение Нд в результате деполяризации ядер в условиях резонанса приводит к изменению поляризации люминесценции, что и делает возможным оптич. детектирование I3MP. При этом удаётся наблюдать резонансные переходы с одноврем. переворотом спинов как в одной, так и в разных подрешётках кристалла (рис. 5). [c.439]

Понятие С. т. обобщается также на системы с раэл. расстояниями между соседними уровнями энергии, что типично для электронного парамагнитного резонанса, ядерного квадрупольного резонанса и др. В этом случае отсутствие резонанса между разл. переходами спектра препятствует установлению кваэиравновесия с единой С. т, Г,. Однако каждой паре уровней /, к можно при- [c.633]

С.-ф. в. обусловливает релаксационные процессы, приводящие к установлению теплового равновесия между системой спинов и решёткой,— т. н. спнн-решё-точвую релаксацию (см, Релаксация магнитная). Оно также оказывает влияние на положение и ширину спиновых уровней, приводя к сдвигу фактора спектроско-пич. расщепления и изменению констант тонкого И сверхтонкого спиновых расщеплений. С.-ф. в. ответственно за поглощение энергии акустич. колебаний при акустическом парамагнитном резонансе (АПР). [c.647]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...