Природа магнетизма

В каких случаях и почему атомы можно рассматривать как элементарные магнитики и чем обусловлено взаимодействие между ними, подробно объяснено в книге Каганов М. И., Цд-У<ерник В. М. Природа магнетизма.Наука, 1982,— Библиотечка Квант , вып. 16. [c.112]

Перейдем теперь к обсуждению природы диа-, пара- и ферромагнетизма. При этом отметим еще раз тот факт, что магнитную активность проявляют все тела без исключения. Следовательно, за магнитные свойства вещества ответственны элементарные частицы, входящие в состав любого атОма. Такими частицами являются протоны, нейтроны и электроны. Опыт показывает, что магнитный момент ядра, состоящего из протонов и нейтронов, примерно на три порядка меньше магнитного момента электрона. Поэтому при обсуждении магнитных свойств твердых тел магнитными моментами ядер обычно пренебрегают. Не следует думать, однако, что ядерный магнетизм вообще не играет никакой роли. Имеется ряд явлений (например, ядерный магнитный резонанс), в которых, эта роль чрезвычайно существенна. [c.321]

Затишье перед бурей. XIX столетие ознаменовалось целым рядом достижений в физике. К ним относятся достижения в области электричества и магнетизма, которые привели к теории электромагнитного поля Максвелла и позволили включить оптику в рамки электромагнитных явлений значительный прогресс в развитии классической механики, которая достигла особой стройности и законченности благодаря блестящим математическим исследованиям разработка универсальных физических принципов, среди которых на первое место следует поставить закон сохранения и превращения энергии. Неудивительно, что к концу века стало складываться убеждение в том, будто физическое описание законов природы близко к окончательному завершению. [c.34]

Ньютон писал в Началах ...было бы желательно вывести из начал механики и остальные явления природы, рассуждая подобным же образом, ибо многое заставляет меня предполагать, что все эти явления обусловливаются некоторыми силами, с которыми частицы тел, вследствие причин, покуда неизвестных, или стремятся друг к другу и сцепляются в правильные фигуры, или же взаимно отталкиваются и удаляются друг от друга. Так как эти силы неизвестны, то до сих пор попытки философов объяснить явления природы оставались бесплодными . А в другом месте конкретизировал поскольку тела действуют друг на друга при помощи притяжений, тяготения, магнетизма и электричества, то эти примеры делают вероят 1ьш существование других притягательных сил, кроме этих, ибо природа весьма согласна и подобна в себе самой . [c.98]

В настоящее время в большинстве курсов физики принят другой порядок изложения основ электричества и магнетизма, в котором в качестве основного магнитного явления принимается магнитное действие тока. Имеется достаточно физических оснований для выбора именно такого порядка. Взаимодействие токов с полным правом можно отнести к числу фундаментальных явлений природы, таких как всемирное тяготение, взаимодействие электрических зарядов. В то же время магнитные свойства железа и других ферромагнитных материалов присущи только этим веществам и отражают особенности их структуры. Ферромагнетизм принадлежит к числу наиболее сложных явлений, и его объяснение 226 [c.226]

Основные сведения о природе ферромагнетизма. Согласно представлениям квантовой теории, магнетизм обусловлен движением электронов по орбитам вокруг ядра атома или вращением электрона вокруг своей оси,.. т. е. спином. Магнитные моменты возникают в системах, в которых имеются неспаренные Зс -электроны и которые образуют нескомпенсированный магнитный момент. Элементарный магнитный момент электрона, называемый магнетоном Бора, равен [c.210]

Рассмотрим природу ферромагнетиков группы железа. Для объяснения их свойств (в первую очередь легкости намагничивания и наличия точки Кюри) приведем основные положения теории магнетизма. [c.275]

Природа ферри магнетизма была впервые подробно изучена на ферритах — первой группе ферримагнетиков, получивших [c.276]

Научная проблема в познании электрических кристаллов сводится к установлению природы их самопроизвольной (спонтанной) электрической поляризации. Здесь положение даже сложнее, чем в магнетизме, где спонтанная намагниченность объясняется элементарными магнитными моментами электронов. Элементарных электрических диполей в природе, как известно, нет, а самопроизвольная электрическая поляризация кристаллов — не редкость. [c.5]

Представление о постоянном магните стало вполне привычным. В частности, постоянными магнитами могут быть кристаллы железа, никеля, кобальта и др. Такой магнетизм (ферромагнетизм) обусловлен упорядоченным расположением магнитных моментов электронов, которые и образуют намагниченное состояние кристалла, его спонтанную (самопроизвольную) намагниченность. Слово спонтанный подчеркивает здесь то обстоятельство, что кристалл может быть намагничен в отсутствие внешнего магнитного по-чя, без него. Элементарных электрических моментов (диполей) частицы, образующие диэлектрик (электроны, протоны, нейтроны) как известно, не имеют, и поэтому на основе аналогий нельзя ожидать, что в природе найдутся вещества обладающие спонтанной электрической поляризацией. Однако такие вещества в природе существуют, хотя они менее известны и менее изучены, чем ферромагнетики. [c.30]

Здесь напрашивается аналогия с объединением электричества и магнетизма, считавшимися в начале XIX в. силами различной природы. М. Фарадей выявил глубокую связь электрических и магнитных явлений. Дж. Максвелл создал последовательную теорию электромагнетизма. Разработанные им в 60-х годах прошлого века уравнения содержали не только общее описание электрических и магнитных сил, но и новое понимание природы этих сил как различных проявлений электромагнитного взаимодействия. Из уравнений Максвелла следовало предсказание качественно нового явления — существования электромагнитных волн. Их обнаружение в опытах Герца было триумфом теории электромагнетизма. А создание этой теории явилось высочайшим достижением физики XIX в. [c.170]

Наибольшего развития волновые представления о свете в XVIII веке достигли у Эйлера. Согласно Эйлеру свет представляет собой колебания эфира, подобно тому как звук есть колебания воздуха, причем различным его цветам соответствуют колебания различной частоты. Сравнение скорости света со скоростью звука позволило Эйлеру утверждать, что эфир есть субстанция, значительно более тонкая и упругая, чем обыкновенный воздух . Эйлер, подобно Ломоносову, высказывает мысль, что источником всех электрических явлений служит тот же светоносный эфир. Согласно Эйлеру электричество есть не что иное, как нарушение равновесия эфира тела, в которых плотность эфира становится больше, чем в телах окружающих, оказываются наэлектризованными положительно отрицательная электризация связана с уменьшением плотности эфира. Эйлер не распространял свою теорию на магнитные явления, поскольку электрическая природа магнетизма не была еще известна. Эти соображения были развиты Эйлером в его знаменитых Письмах к немецкой принцессе , написанных в 1760— 1761 гг. и изданных в Петербурге (1768—1772 гг.) во время второго пребывания Эйлера в России, куда он прибыл уже после смерти Ломоносова, с которым он состоял в постоянной дружеской научной переписке. Поэтому не исключено, что указанные представления сложились у Эйлера под влиянием идей Ломоносова. [c.23]

Параметры вещества — постоянная Кюри С и парамагн. темп-ра Кюри 6 — играют важную роль в объяснении природы магнетизма [1]. К.— В. з. установлен П. Вейсом (Р. Weiss, 1907). В дальнейшем было экспериментально [оказано, что у очень многих ферро- и аптифер-ромагкетиков в парамагн. области (при темн-рах выше Кюри точки Тс и соответственно Нееля точка Гдг) зависимость х Т) также описывается ф-лой (1). У ферромагнетиков 0>О, у антиферромагнетиков 0<О, В монокристаллах 6 анизотропна, этот эффект достигает большой величины в редкоземельных металлах. [c.538]

Изучение Р, м. предоставляет ценную информацию о природе магнетизма в разл, веществах, позволяет исследовать спин-спиповые, спин-фопонные и электронноядерные взаимодействия, атомно-молекулярную подвижность в конденсиров. средах. Р. м. играет существ, роль в работе устройств магн. памяти и магн. записи (см. Памяти устройства), во мн. случаях определяя их быстродействие и частотный диапазон в методах получения сверхнизких темп-р с помощью адиаба-тич. размагничивания (см. Магнитное охлаждение), в квантовых парамагн. усилителях (мазерах) в эффектах [c.322]

В последней главе, посвященной магнитным свойствам, изложены основные представления теории ферромагнитного и ферри-магнитного состояний, рассматриваются процессы намагничивания реальных ферромагнитных материалов, описываются методы контроля, основанные на использовании магнитных свойств. Ознакомление с этими вопросами, изложенными в достаточно популярной форме, позволит читателю активнее использовать магнитные методы исследований при решении вопросов металловедения и физики металлов. Для более подробного ознакомления с природой магнетизма и магнитными материалами могут быть рекомендованы следующие монографии Я. Г. Дорфман, Магнитные свойства и строение вещества [21] Р. Бозорт, Ферромагнетизм [22] С. В. Вонсовский, Я. С. Шур, Ферромагне- [c.8]

Английский физик Джеймс Максвелл (1831 —1879) па основании изучаняя экспериментальных работ Фарадея по электричеству и магнетизму в 1864 г. высказал гипотезу о существовании в природе особых волн, способных распространяться в вакууме. Эти волны Максвелл назвал электромагнитными волнами. [c.247]

Гиромагнитные опыты Эйнштейна — де Гааза и Барнетта показали, что в ферромагнетиках самопроизвольная намагниченность обусловлена спиновым магнетизмом электронов, а из опыта Дорфмана следовало, что взаимодействие между электронами соседних атомов с недостроенными оболочками, приводящее к ферромагнетизму, имеет немагнитную природу. [c.336]

Объединение электричества и магнетизма. Уже в 1801 г. было установлено, что при прохождении электрического тока через застворы солей на электродах происходит выделение вещества рис. 14). Это явление было названо электролизом, и его исследование сыграло очень важную роль в установлении дискретной природы электричества. Изучая явления газового разряда, русский ученый В. В. Петров в 1802 г. открывает электрическую дугу. В 1820 г. датский физик X. Эрстед обнаружил, что электричество и магнетизм связаны друг с другом. Замыкая и размыкая цепь с током, он увидел колебания стрелки компаса, расположенного вблизи проводника. Впервые два до сих пор изучавшихся раздельно физических явления связываются друг с другом. Француз [c.96]

Первостепенной задачей теории является нахождение единой причины существующих частных явлений или законов и уменьшение числа независимых исходных положений. Этот процесс давно уже идет в физике. Достаточно вспомнить объединение земного и космического тяготений в законе всемирного тяготения Ньютона, объединение электричества и магнетизма в электродинамике Максвелла, установление связи между микро- и макропараметрами систем Больцманом, связь геометрии физического пространства с теорией гравитации в общей теории относительности Эйнштейна и т. п. Удивительнейший пример единства природы открывает связь явлений, происходящих в микромире и Вселенной, о чем идет речь в этой части книги. Многие свойства Вселенной определяются характеристиками фундаментальных взаимодействий, происходящих в микромире. И, напротив, происходящие во Вселенной процессы дают много для понимания свойств элементарных частиц и необходимы для построения правильной теории. Но все же впереди очень и очень шого работы. [c.200]

Этот термин появился в литературе по магнетизму после феноменологического объяснения Дэялошннскнм [41] природы слабого ферромагнетизма в некоторых антиферро-магннтных кристаллах. Влияние ВД на основные свойства антиферромагнетиков исследовано в [10]. [c.651]

Как мы уже знаем, в распоряжении Петрова был уникальный по мощности вольтов столб. Были ли в лаборатории Петрова магнитные стрелки Архивные данные свидетельствуют о том, что в 1818 году Петров занимался перепроверкой нашумевших опытов Моррики-ии, которому в 1812 году якобы удалось обнаружить намагничивание железных и стальных стрелок с помощью фиолетовых лучей. Петров повторил эти опыты, испытав большое количество железных и стальных стрелок и полос, но не получил подтверждения связи магнетизма со светом. Это, вероятно, прибавило его скептицизма относительно единства сил природы. Тем не менее он счел этот предмет настолько важным, что вынес его в качестве конкурсной задачи, предлагавшейся Санкт-Петербургской академией. [c.120]

Необходимое значение обменного взаимодействия ферромагнетики имеют лишь в твердом состоянии. Этим объясняется отсутствие в природе жидких I и газообразных ферромагнетиков. Ферромагнетизм сплавов, целиком состоящих из парамагнитных компонентов, объясняется тем, что в этих сплавах, основой которых обычно является марганец или хром, введение в решетку марганца атомов висмута, сырьмы, серы и др., а в решетку хрома атомов серы и теллура изменяет электронную структуру кристаллов, в результате чего создаются условия для возникновения магнетизма. [c.9]

Согласно Максвелла уравнениям, источниками М. п. являются электрич. токи, маги, моменты и переменные электрич. ноля (о природе источииков М. п. в разл. средах см. в ст. Магнетизм, Магнетизм макрочастиц). М. п. в среде обычно характеризуется. двумя аксиальными векторами магнитной индукцией В и напряжённостью магнитного поля Н. Эти векторы не независимы, а связаны между собой т. н. материальным ур-ннем В В(Н), различным для различных сред. О более общей зависимости В=В Н, Г, р,. ..) (Г — теми-ра, р — давление,. . . ) говорят как о магн. ур-нии состояния вещества. В вакууме Я=Н (в СГ( ) и ]п И х Н (в СИ), где p,Q — магнитная постоянная. Различие между векторами К и в среде связано с наличием в ней микроскопия, магн. моментов. В СИ [c.665]

Магнетизм и электромагнетизм. В природе встречается железная руда, которая обладает свойстйом притягивать к себе стальные и чугунные предметы. Такая руда называется природным магнитом. Если приложить к магниту стальные или чугунные предметы, то они также становятся магнитными. Предметы из углеродистой стали сохраняют магнитные свойства и после воздействия на них магнита. Такие стальные предметы называются искусственными магнитами. Магнит притягивает к себе стальные предметы не только при непосредственном их соприкосновении, но и на расстоянии, что св 1детельствует о наличии вокруг магнита магнитного поля. Каждый магнит имеет два полюса северный и южный. При сближении одноименных полюсов двух магнитов они отталкиваются, а при сближении разноименных полюсов — притягиваются. Магнитное поле, созданное вокруг магнитов, состоит из магнитных силовых линий, направленных от северного полюса к южному. С удалением от магнита величина магнитного поля уменьшается. [c.124]

Очень важным для понимания механизма возникновения аморфного ферромагнетизма является описанное выше аномальное поведение сплавов на основе железа. Однако вопрос о природе аморфного ферромагнетизма пока еще является спорным и выходит за рамки данной книги. Отметим только, что сплавы Со—Мп, по сравнению с другими кобальтовыми сплавами, проявляют довольно сильный магнетизм, что важно с точки зрения их лрактического применения. [c.129]

Салама называются причины, приводящие физические тела в движение или изменяющие уже имеющееся движение их ). Силы могут быть весьма различны по своей природе тяжесть, мускульная сила, животная, сила ветра, упругая сила пара, электричество и магнетизм. Но в механике не занимаются исследованием различной природы сил и считают тождественными все те силы, которые сообщают одному и тому же физическому телу одно и то же движение. Наблюдение показывает, что источник всякой силы заключается в другом теле, которое оказывает влияние на двигаемое тело или непосредственно касаясь его (действие ветра на крылья мельницы, пара — на поршень паровой машины и т. д.), или действуя при посредстве материальных связей (тяга лошади, запряженной в экипаж), или без посредства видимых связей—дейстрие на расстояние (всемирное тяготение, магнетизм). Таким образом, под словом сила надо разуметь действие одного тела на другое. [c.147]

Тонкая п сверхтонкая структура. Допущение о чисто спиновой природе парамагнетизма для большинства изученных веществ является хоропшм приближением, т. к. в конденсированных фазах сильные межатомные взаимодействия настолько искажают движение внешних электронов парамагнитных частнц, что орбитальный магнетизм оказывается з а м о р о-ж е н н ы м. Однако из-за малой величины зееманов-ских расщеплений учет орбитального магнетизма в высших ириближениях теории возмущений нрнводит к существенному изменению спектра Э. п. р. Если S = /.J, то (1) остается справедливым, по g-фактор песк. отличается от значения для сппна свободного электрона в монокристаллах -фактор ста- [c.500]

Форма сигналов существенно зависит от относжтельтех величин этих параметров и при некоторых условиях может стать очень сложной. В принципе такую задачу мощно решить математически, используя уравнения Блоха. Этому вопросу посвящено значительное количество работ. Однако анализ сигналов более сложной формы не приводит к существенно новым результатам и позволяет, пожалуй, сделать следующий вывод (яи в коем случае не ограничивающийся только ядерным магнетизмом) всякий раз, когда для установления соотношения между экспериментальными данными (сигналами) и физической природой изучаемой системы необходим сложный математический анализ, методы наблюдения выбраны неудачно и должны быть изменены, если это только возможно. [c.89]

Уширение первого порядка в несовершенных кристаллах. Спектр, аналогичный наблюдаемому в порошке, неизбежно получается в случае несовершенных кубических кржстажлов. В совершенных кубических кристаллах, где квадрупольное взаимодействие отсутствует, наблюдаются единичные зеемановские линии. Дефекты кристалла—дислокации, напряжения, вакансии, межузельные и чужеродные атомы и т. д., создают в месте расположения ядра квадрупольные градиенты, которые от места к месту изменяют не только ориентацию, но ш величину, и существенным образом влияют на форму линии. Этому вопросу посвящена обширная литература, обзор которой в основном дан в [9, 12]. Здесь будут обсуждаться только, ,наиболее важные стороны явления. В частности, мы не будем предпринимать попыток связать некоторые детали формы и интенсивности сигнала наблюдаемого резонанса с природой и концентрацией дефектов, плотностью дислокаций и т.-д., так как эта задача выходит за рамки собственно ядерного магнетизма. [c.222]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...