
【化】 diamagnetism
contend with; defy; fight; refuse; repel; resist
【医】 Adv.; contra-; ob-
magnetism
抗磁性(Diamagnetism)是物质在外加磁场作用下产生与磁场方向相反的微弱磁化的现象。其英文术语"Diamagnetism"源自希腊语"dia"(意为“对抗”)和"magnetism"(磁性),由英国科学家迈克尔·法拉第于1845年首次系统命名并研究(来源:Encyclopædia Britannica)。
从物理特性看,抗磁性材料的磁化率$chi$为负值,即$chi < 0$,可通过朗之万方程描述:
$$
M = -frac{mu_0 n e}{6m} langle r rangle H
$$
其中$M$为磁化强度,$H$为外磁场强度,$mu_0$为真空磁导率,$n$为原子密度(来源:University Physics by Young and Freedman)。
所有物质均具有抗磁性,但在顺磁性或铁磁性材料中可能被掩盖。典型抗磁材料包括:
(来源:Handbook of Chemistry and Physics)
抗磁效应在以下领域具有应用价值:
该现象的微观机制源于外磁场对原子内电子轨道运动的扰动,根据楞次定律产生反向磁矩(来源:MIT OpenCourseWare)。
抗磁性(Diamagnetism)是物质在外加磁场中表现出的一种弱磁性现象,其核心特征为产生与外部磁场方向相反的磁矩,从而引发微弱排斥力。以下是详细解释:
抗磁性物质在外磁场作用下,内部电子轨道运动会发生调整,产生反向磁矩。这是由于电子轨道动量矩绕磁场进动,形成与外磁场方向相反的附加磁矩。例如,经典模型显示,电子轨道半径不变时,速率变化会诱导反向电流,从而抵消部分外磁场。
抗磁性可导致物体在强磁场中悬浮,如青蛙悬浮实验。此外,抗磁屏蔽效应在核磁共振(NMR)等技术中有重要应用。
抗磁性是物质对外磁场的普遍弱响应,其本质源于电子轨道运动的变化。尽管效应微弱,但在特定材料(如超导体)和强磁场条件下表现显著。
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