Магнітні властивост і речовини

По своїм магнітним властивостям усі речовини можна розділити на слабомагнітні і сильно магнітні. До слабомагнітних речовин відносять парамагнетики і діамагнетики, до сильно магнітних – антиферомагнетики і феромагнетики. Пара- і діа- магнетики, коли у відсутності зовнішнього магнітного поля вони не намагнічені, і характеризуються однозначною залежністю між вектором намагнічування і напруженістю статичного магнітного поля.

Феромагнетики Феромагнетиками називають тверді тіла, які можуть мати спонтанну намагніченість, тобто намагнічені вже у відсутності магнітного поля. У цьому відношенні вони аналогічні сегнетоелектрикам. Перехідні метали: залізо, кобальт, нікель та їх сплави. До феромагнетиків належать матеріали, які сильно взаємодіють з магнітним полем і магнітна проникність яких у певному температурному інтервалі значно більша за одиницю. Феромагнітні властивості мають тільки кристалічні тіла. У рідкому, або газоподібному стані феромагнетики стають парамагнітними. Феромагнетики мають окремі ділянки, атоми в яких мають однаково напрямлені магнітні моменти. У зовнішньому магнітному полі такі ділянки (їх називають доменами) орієнтуються однаково.

Антиферомагнетики Антиферомагне́тики магнітновпорядковані кристалічні речовини, які при низьких температурах мають дві повністю намагнічені спінові ґратки, які повністю компенсують одна одну. Температура переходу антиферомагнетиків із магнітновпорядкованого стану в розупорядкований стан називається температурою Нееля. До антиферомагнетиків належать FeO, NiO, CoO, CoF2, NiSO4 та інші. При малих зовнішніх магнітних полях антиферомагнетики поводять себе, як парамагнетики. Утім, починаючи з певного критичного магнітного поля, в них з'являється намагніченість, яка спочатку росте лінійно з ростом напруженості зовнішньго поля, а потім виходить на насичення. Елементарними збудженнями в антиферомагнетиках є магнони.

Діамагнетики Діамагне́́тик речовина з від'ємною магнітною сприйнятливістю. Явище діамагнетизму зумовлене ларморівською прецесією електронів у магнітному полі. Процеси, які визначають діамагнітні властивості речовини, відбуваються у всіх без вийнятку матеріалах, але вони слабкі й у випадку парамагнетиків не грають суттєвої ролі порівняно із іншими процесами. Ідеальний діамагнетик має магнітну сприйнятливість рівну 1, що призводить до виштовхування магнітного поля із речовини. Ідеальними діамагнетиками є надпровідники.

Парамагнетики Парамагне́тики речовини з невеликою позитивною магнітною сприйнятливістю, які у зовнішньому магнітному полі намагнічуються вздовж поля і дещо підсилюють його. Атоми П. мають свій магнітний момент. Магнітна сприйнятливість парамагнетиків завжди позитивна і складає на 1 моль. До парамагнетиків належать: речовини атоми або молекули яких мають непарне число електронів (Na, N); вільні атоми (йони) з недобудованою внутрішньою електронною оболонкою (елементи перехідної групи, їх солі і водні розчини, комплексні сполуки перехідних елементів, рідкісні землі, актиніди, вільні радикали); багато лужних і лужноземельних металів, Al, Sc, V; кисень О2, NO.