反磁性と反磁性材料とは何ですか

反磁性材料は磁場によって反発され、印加された磁場によって材料内に反対方向の誘導磁場が生成され、反発力が生じます。逆に、常磁性材料と強磁性材料は磁場に引き寄せられます。反磁性材料の場合、磁束は減少し、常磁性材料の場合、磁束は増加します。

反磁性現象は、1778 年にビスマスとアンチモンが磁場によって反発されることに気づいた Sebald Justinus Brugmans によって発見されました。反磁性という用語は、1845 年 9 月にマイケル ファラデーによって造られました。彼は、すべての材料が実際に外部磁場に対して何らかの反磁性効果を持っていることに気づきました。

反磁性はほとんどすべての物質で発生するという事実にもかかわらず、おそらく反磁性は最も知られていない磁気の形態です。

私たちは皆、磁気の吸引力に慣れています。 強磁性材料 そして、それらは巨大な磁化率を持っているためです。一方、反磁性は一般に反磁性材料の磁化率が非常に小さく、したがって反発力がほとんど無視できるため、日常生活ではほとんど知られていません。

反磁性の現象は次の直接的な結果です。 レンツ軍の行動磁場の存在する空間に物質が置かれると発生します。反磁性物質は、その物質が存在する外部磁場を弱めます。レンツ場ベクトルは常に、外部から適用される場ベクトルに向けられます。これは、印加磁場に対する反磁性体の向きに関係なく、どの方向にも当てはまります。

反磁性体で作られた物体は、レンツ反応の影響により外部磁場を弱めるだけでなく、外部磁場が空間内で不均一である場合には、特定の力の作用を受けます。

この力は磁場の勾配の方向に依存し、磁場の方向自体には依存せず、物体を比較的強い磁場の領域からより弱い磁場の領域に移動させる傾向があり、そこでは電子軌道の変化が起こります。最小限。

磁場中で反磁性体に作用する機械的力は、軌道電子を球状軌道に維持しようとする原子間力の尺度です。

すべての物質は、その基本成分が次のとおりであるため反磁性です。 軌道電子を持つ原子… 物質によっては、レンツ場とスピン場の両方を生成するものもあります。通常、スピン場はレンツ場よりもはるかに強いという事実により、両方のタイプの場が発生すると、通常はスピン場による影響が優勢になります。

電子軌道の変化によって生じる反磁性は、個々の電子に作用する局所的な磁場が、すべての電子の軌道を変化させる傾向がある印加された外部磁場よりもはるかに強いため、通常は弱いです。軌道変化が小さいため、これらの変化に伴うレンツ反応も小さくなります。

同時に反磁性はランダムな動きによるものです プラズマ要素, プラズマイオンと電子は大きな結合力の作用を受けないため、電子軌道の変化に伴う反磁性よりもはるかに強く現れますが、この場合、比較的弱い磁場が粒子の軌道を大きく変化させます。

さまざまな種類の軌道に沿って移動する多くの個々の微粒子の反磁性は、これらの粒子を含む物質を含む物体の周囲の等価電流回路の影響の結果として考えることができます。この電流を測定することで反磁性を定量化できます。

反磁性浮上:

反磁性材料の例としては、水、金属ビスマス、水素、ヘリウム、その他の希ガス、塩化ナトリウム、銅、金、シリコン、ゲルマニウム、グラファイト、青銅、硫黄などがあります。

一般に、反磁性は、いわゆるものを除いて、実際には目に見えません。 超電導体… ここでは反磁性効果が非常に強いので、 超伝導体は磁石の上でも移動します.

反磁性浮上のデモンストレーションでは、熱分解グラファイトのプレートが使用されました。これは、非常に反磁性の高い材料、つまり、非常に負の磁化率を持つ材料です。

これは、磁場の存在下で材料が磁化され、反対の磁場を生成し、その材料が磁場の発生源によって反発されることを意味します。これは、磁場源 (鉄など) に引き寄せられる常磁性または強磁性材料で起こることとは逆です。

熱分解グラファイトは、優れた反磁性を与える特殊な構造を持つ材料です。これに、その低密度と強力な磁場が組み合わされて実現されます。 ネオジム磁石、これらの写真では現象がそのまま見えるようになります。

反磁性材料には次の特徴があることが実験的に確認されています。

• 比透磁率は 1 未満です。
• 負の磁気誘導;
• 負の磁化率は実質的に温度に依存しません。

臨界温度以下の温度では、物質が超伝導状態に遷移する際に、理想的な反磁性体になります。マイスナー効果とその利用