المغناطيسية في المادة
تستجيب المواد للمجالات المغناطيسية عن طريق التمغنط، مع سلوك ديامغناطيسي، وبارامغناطيسي، وفيرومغناطيسي.
Definition
دراسة كيفية اكتساب المواد لعزم مغناطيسي لكل وحدة حجم (التمغنط) استجابةً للمجالات المطبقة، وتتميز على المستوى العياني بالقابلية والنفاذية وتصنف حسب إشارة وحجم الاستجابة كديامغناطيسية، أو بارامغناطيسية، أو فيرومغناطيسية.
Scope
يغطي هذا الموضوع تمغنط المادة، والتيارات المقيدة، والمجال المساعد H، والقابلية المغناطيسية والنفاذية، والفئات الرئيسية الثلاث للاستجابة المغناطيسية — الديماغناطيسية، والبارامغناطيسية، والفيرومغناطيسية — بما في ذلك التخلفية والمناطق المغناطيسية. ويتناول الوسائط الخطية والأصل المجهري النوعي للترتيب المغناطيسي، بينما تنتمي النظرية الكمومية التفصيلية إلى فيزياء المادة المكثفة.
Core questions
- كيف يؤدي التمغنط إلى نشوء تيارات مقيدة ومجال H؟
- ما الذي يميز المواد الديماغناطيسية، والبارامغناطيسية، والفيرومغناطيسية؟
- لماذا تظهر الفيرومغناطيسيات التخلفية وتحتفظ بالتمغنط؟
Key concepts
- التمغنط
- التيار المقيد
- المجال المساعد H
- القابلية المغناطيسية
- النفاذية
- الديماغناطيسية
- البارامغناطيسية
- الفيرومغناطيسية
- التخلفية
- المناطق المغناطيسية
Key theories
- التمغنط والتيارات المقيدة
- تنتج ثنائيات الأقطاب الذرية المتراصفة تمغنطًا يعادل تغيره المكاني تيارات حجمية وسطحية مقيدة، مما يؤدي إلى المجال المساعد H الذي تنشأ مصادره فقط من التيارات الحرة.
- فئات الاستجابة المغناطيسية
- تقاوم الديماغناطيسيات المجال بشكل ضعيف، وتتراصف البارامغناطيسيات معه بشكل ضعيف، وتظهر الفيرومغناطيسيات تمغنطًا قويًا ودائمًا غالبًا مع بنية مناطقية وتخلفية تحت درجة حرارة كوري.
Clinical relevance
تعتبر المواد المغناطيسية أساسية للمغناطيسات الدائمة، وقلوب المحولات والمحركات، ووسائط التسجيل المغناطيسي، واعتبارات التباين والتدريع في التصوير بالرنين المغناطيسي.
History
صنف فاراداي المواد إلى بارامغناطيسية أو ديامغناطيسية في أربعينيات القرن التاسع عشر. وضع بيير كوري قوانين درجة الحرارة للقابلية المغناطيسية حوالي عام 1895، وقدم فايس نظرية المجال الجزيئي للفيرومغناطيسية والمناطق في أوائل القرن العشرين، والتي أُسست لاحقًا على تفاعلات التبادل الكمومية.
Key figures
- Pierre Curie
- Pierre Weiss
- Michael Faraday
Related topics
Seminal works
- landau1984
- kittel2005
Frequently asked questions
- ما الفرق بين B و H؟
- B هو المجال المغناطيسي الكلي بما في ذلك مساهمة المادة الممغنطة، بينما H (المجال المساعد) مصمم بحيث تكون مصادره هي التيارات الحرة فقط؛ وفي الوسائط الخطية، تتناسبان من خلال النفاذية.
- لماذا تبقى الفيرومغناطيسيات ممغنطة؟
- يعمل الاقتران التبادلي القوي على محاذاة العزوم الذرية المتجاورة في مناطق؛ وبمجرد أن يقوم مجال خارجي بمحاذاة هذه المناطق، تسمح التخلفية باستمرار جزء كبير من التمغنط بعد إزالة المجال، مما ينتج مغناطيسًا دائمًا.