पदार्थों में चुंबकत्व

पदार्थ चुंबकीय क्षेत्रों के प्रति चुंबकित होकर प्रतिक्रिया करते हैं, जिसमें प्रतिचुंबकीय, अनुचुंबकीय और लौहचुंबकीय व्यवहार शामिल है।

Definition

यह इस बात का अध्ययन है कि पदार्थ अनुप्रयुक्त क्षेत्रों के जवाब में प्रति इकाई आयतन (चुंबकत्व) में चुंबकीय आघूर्ण कैसे प्राप्त करते हैं, जिसे स्थूल रूप से प्रवृत्ति और पारगम्यता द्वारा दर्शाया जाता है और प्रतिक्रिया के चिह्न और परिमाण के आधार पर प्रतिचुंबकीय, अनुचुंबकीय या लौहचुंबकीय के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

Scope

यह विषय पदार्थ के चुंबकत्व, बद्ध धाराओं, सहायक क्षेत्र H, चुंबकीय प्रवृत्ति और पारगम्यता, और चुंबकीय प्रतिक्रिया के तीन मुख्य वर्गों — प्रतिचुंबकत्व, अनुचुंबकत्व और लौहचुंबकत्व — को शामिल करता है, जिसमें शैथिल्य और चुंबकीय डोमेन भी शामिल हैं। यह रेखीय माध्यमों और चुंबकीय क्रम की गुणात्मक सूक्ष्म उत्पत्ति का वर्णन करता है, जबकि विस्तृत क्वांटम सिद्धांत संघनित-पदार्थ भौतिकी से संबंधित है।

Core questions

• चुंबकत्व बद्ध धाराओं और H क्षेत्र को कैसे उत्पन्न करता है?
• प्रतिचुंबकीय, अनुचुंबकीय और लौहचुंबकीय पदार्थों में क्या अंतर है?
• लौहचुंबक शैथिल्य क्यों दिखाते हैं और चुंबकत्व को क्यों बनाए रखते हैं?

Key concepts

• चुंबकत्व
• बद्ध धारा
• सहायक क्षेत्र H
• चुंबकीय प्रवृत्ति
• पारगम्यता
• प्रतिचुंबकत्व
• अनुचुंबकत्व
• लौहचुंबकत्व
• शैथिल्य
• चुंबकीय डोमेन

Key theories

चुंबकत्व और बद्ध धाराएँ

संरेखित परमाणु द्विध्रुव एक चुंबकत्व उत्पन्न करते हैं जिसकी स्थानिक भिन्नता बद्ध आयतन और सतह धाराओं के बराबर होती है, जिससे सहायक क्षेत्र H केवल मुक्त धाराओं द्वारा उत्पन्न होता है।

चुंबकीय प्रतिक्रिया के वर्ग

प्रतिचुंबक क्षेत्र का कमजोर विरोध करते हैं, अनुचुंबक इसके साथ कमजोर रूप से संरेखित होते हैं, और लौहचुंबक क्यूरी तापमान से नीचे डोमेन संरचना और शैथिल्य के साथ मजबूत, अक्सर स्थायी चुंबकत्व दिखाते हैं।

Clinical relevance

चुंबकीय पदार्थ स्थायी चुंबकों, ट्रांसफार्मर और मोटर कोर, चुंबकीय रिकॉर्डिंग मीडिया, और चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग में कंट्रास्ट और परिरक्षण विचारों के लिए केंद्रीय हैं।

History

फैराडे ने 1840 के दशक में पदार्थों को अनुचुंबकीय या प्रतिचुंबकीय के रूप में वर्गीकृत किया था। पियरे क्यूरी ने 1895 के आसपास चुंबकीय प्रवृत्ति के लिए तापमान नियमों की स्थापना की, और वीस ने बीसवीं शताब्दी की शुरुआत में लौहचुंबकत्व और डोमेन के आणविक-क्षेत्र सिद्धांत की शुरुआत की, जिसे बाद में क्वांटम विनिमय अंतःक्रियाओं पर आधारित किया गया।

Key figures

• Pierre Curie
• Pierre Weiss
• Michael Faraday

Seminal works

• landau1984
• kittel2005

Frequently asked questions

B और H में क्या अंतर है?

B कुल चुंबकीय क्षेत्र है जिसमें चुंबकित पदार्थ का योगदान शामिल है, जबकि H (सहायक क्षेत्र) इस प्रकार निर्मित होता है कि इसके स्रोत केवल मुक्त धाराएँ हैं; रेखीय माध्यमों में वे पारगम्यता के माध्यम से आनुपातिक होते हैं।

लौहचुंबक चुंबकित क्यों रहते हैं?

मजबूत विनिमय युग्मन पड़ोसी परमाणु आघूर्णों को डोमेन में संरेखित करता है; एक बार जब एक बाहरी क्षेत्र डोमेन को संरेखित करता है, तो शैथिल्य चुंबकत्व के अधिकांश हिस्से को क्षेत्र हटा दिए जाने के बाद भी बनाए रखने देता है, जिससे एक स्थायी चुंबक बनता है।