
【化】 paramagnet; paramagnetic bo***s; paramagnets
顺磁体的详细解释(汉英词典角度)
一、中文定义与特性
顺磁体(Paramagnet)指在外磁场作用下呈现微弱磁性,且磁化方向与外磁场方向相同的物质。其内部存在未成对电子,产生永久磁矩,但热运动使磁矩排列无序;施加外磁场时,磁矩部分定向排列,产生与磁场同向的磁化强度,磁化率(χ)为小的正数(通常约10⁻⁵–10⁻³),移除磁场后磁性消失。典型例子包括铝(Al)、氧气(O₂)等。
二、英文对应与词源
英文术语Paramagnet 源自希腊语前缀 "para-"(意为“旁侧”或“超越”)与 "magnet"(磁体)的组合,强调其磁性弱于铁磁体且依赖外磁场存在。其特性定义为:
A paramagnetic material has a magnetic susceptibility greater than zero, and its atoms possess permanent magnetic moments that align with an external magnetic field.
三、物理机制与关键公式
顺磁性源于原子/离子的未成对电子自旋磁矩(或轨道磁矩)。根据居里定律(Curie's Law),磁化率(χ)与温度(T)成反比:
$$
chi = frac{C}{T}
$$
其中C为居里常数,取决于材料磁矩密度。高温下热运动破坏磁矩有序排列,导致磁性减弱。
四、典型材料与实用场景
五、与铁磁体/抗磁体的区别
性质 | 顺磁体 | 铁磁体 | 抗磁体 |
---|---|---|---|
磁化方向 | 与磁场同向 | 强同向(自发磁化) | 与磁场反向 |
磁化率(χ) | 10⁻⁵–10⁻³(正) | >1(正) | 10⁻⁷–10⁻⁵(负) |
撤场后磁性 | 立即消失 | 部分保留(剩磁) | 立即消失 |
权威参考来源:
顺磁体是指在外磁场作用下表现出弱磁性的一类物质,其特性可从以下几个方面综合理解:
顺磁体的原子、离子或分子内部存在未成对电子,这些电子的轨道运动和自旋运动产生固有磁矩(即永久磁矩)。无外磁场时,这些磁矩因热运动呈无序排列,宏观上不显磁性;当施加外磁场时,磁矩会部分沿磁场方向规则排列,从而表现出微弱磁性。
常见顺磁性物质包括:
顺磁体因磁化率低,通常用于弱磁场环境的研究(如核磁共振中的顺磁离子探针),但无法用于强磁性场合。
顺磁体的磁性源于未成对电子产生的固有磁矩,其磁化程度弱且依赖外场,属于过渡态磁性材料。更多细节可参考物理教材或磁性材料相关文献。
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