Admin一种弱磁性。从M=кH的关系来看,磁化率к 是正的,即磁化强度M的方向与磁场强度H的相同,数量级在室温时一般为10-2～10-5emu。
从原子结构来看,组成顺磁性物体的原子、离子或分子具有未被电子填满的内壳层,也就是说具有原子、离子或分子磁矩。但是,这些磁矩之间没有相互作用,或者说,其相互作用与热运动能量相比是可以忽略的,因此,在热运动支配下,磁矩的取向是无规的。只有在外界磁场作用下,按照统计分布,沿磁场方向有一定的磁矩分量。在经典理论中,磁矩在磁场中可取任意方向,由统计力学所得到的磁化强度是
,
式中 n 为单位体积的原子数,μ 为原子磁矩、L(α)=称作朗之万函数,式中, t 为玻耳兹曼常数,T为绝对温度。若利用量子力学的结果,考虑到磁矩取向是量子化的,则磁化强度为
式中g为朗德因子,J为原子总角动量量子数,μB为玻尔磁子,称为布里渊函数,
在通常情况下,温度不很低、磁场不够强时,满足σ1的条件,朗之万函数或布里渊函数可在原点附近近似展开,而得到磁化强度的表达式为
这就是居里定律,它表明磁化率与温度成反比,其中是居里常数。由居里常数可测定原子的有效磁矩
一般的顺磁体遵从居里-外斯定律,即
式中C为居里常数,T为绝对温度,θ为一具有温度量纲的常数,反映了磁性原子之间尚有一定的相互作用。θ的符号可正可负,由相互作用的性质来决定。
典型的顺磁性气体是O2,常见的顺磁体有过渡族金属的盐类、稀土金属的盐类及氧化物。温度高于磁转变温度时,序磁性(见铁磁性)物质也呈现为顺磁性,如室温情况下除钆(Gd)以外的稀土金属。
在磁场作用下,正自旋和负自旋的传导电子具有不同的能量,这就导致在费密面附近有少量的传导电子自旋倒向,从而产生微弱的顺磁性效应。传导电子的顺磁性,也叫做泡利顺磁性,特点是与温度无关。
原子核具有磁矩时,在磁场作用下,也会产生顺磁性效应。但是原子核的顺磁磁化率约为10-10emu,在一般情况下,可忽略不计。
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