
diamagnetism
athwart; contradictorily; counter; disobey; go against; inverse
【医】 contra-
magnetism
逆磁性(Diamagnetism)指物质在外加磁场作用下产生微弱抗磁性的现象,其磁化方向与磁场方向相反,磁化率 $chi_m$ 为负值($$chi_m < 0$$)。该性质普遍存在于所有物质中,但因效应微弱,常被更强的顺磁性或铁磁性掩盖。以下是核心要点:
抗磁响应
逆磁性物质内部电子轨道运动受磁场影响,产生感应电流(楞次定律),形成与外加磁场方向相反的微弱磁矩。
★来源:国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)术语定义
普遍性与弱效应
所有原子/分子均存在逆磁性,但仅当物质不含未成对电子(即无顺磁或铁磁序)时才能观测到主导效应,如铜、铋、水、石墨等。
★来源:美国国家标准与技术研究院(NIST)材料数据库
外磁场改变电子轨道角动量进动频率(拉莫尔进动),诱导出反向磁矩。量子力学中,该现象与电子波函数相位相关。
★来源:英国皇家化学学会(RSC)《物理化学导论》
超导体的完全抗磁性
超导态下物质呈现完全逆磁性(迈斯纳效应),可完全排斥磁场,实现磁悬浮技术。
★来源:中国科学院物理研究所超导国家重点实验室
材料分析技术
通过测量磁化率(如古埃天平法)区分物质磁性类型,用于化学与材料表征。
★来源:德国Springer《材料科学手册》
中文 | 英文 |
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逆磁性 | Diamagnetism |
磁化率 | Magnetic Susceptibility |
抗磁性 | Diamagnetic Response |
迈斯纳效应 | Meissner Effect |
参考文献
逆磁性(也称为抗磁性)是物质在外加磁场作用下表现出的磁性行为,其核心特征为产生与磁场方向相反的微弱磁矩。以下是详细解释:
逆磁性物质在外磁场中会被轻微排斥,其磁化方向与外磁场相反。这种现象源于电子轨道运动的变化:当外加磁场时,原子中电子的轨道运动会发生调整,感生出与磁场方向相反的附加磁矩。所有物质均存在逆磁性,但若物质同时具有顺磁性或铁磁性,逆磁性会被掩盖。
逆磁性物质的磁化率$chi$为负值,表明其磁化强度与外磁场方向相反。例如,铋的磁化率$chi approx -1.66 times 10^{-5}$。
特性 | 逆磁性 | 顺磁性 | 铁磁性 |
---|---|---|---|
磁化方向 | 与外磁场相反 | 与外磁场一致 | 显著增强磁场 |
来源 | 电子轨道变化 | 未成对电子磁矩 | 磁畴有序排列 |
磁化率 | $chi < 0$(微小) | $chi > 0$(较大) | $chi gg 0$ |
逆磁性是物质对外磁场的本能响应,其本质是电子轨道运动受磁场扰动产生的反向磁矩。尽管普遍存在,仅在没有未成对电子的物质中表现显著,如水和某些金属。理解逆磁性需结合其与顺磁性、铁磁性的区别,以及磁化率的量化特性。
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