順磁磁化率英文解釋翻譯、順磁磁化率的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 paramagnetic susceptibility
分詞翻譯:
順的英語翻譯:
arrange; in sequence; in the same direction as; obey; put in order; suitable
磁的英語翻譯:
magnetism
磁化率的英語翻譯:
【化】 magnetic susceptibility
【醫】 k.
專業解析
順磁磁化率(Paramagnetic Susceptibility)是描述順磁性物質在外加磁場作用下被磁化難易程度的物理量,通常用符號 (chi_p) 表示。它量化了物質内部磁矩沿外磁場方向定向排列的趨勢強度,其值為正且數值較小(量級約為 (10^{-5}))。在漢英詞典視角下,該術語可解析為:
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術語構成與基本定義
- 順磁(Paramagnetic):指物質在磁場中被微弱吸引的性質,其内部原子或離子存在未成對電子,具有永久磁矩。英文 "paramagnetic" 源于希臘語 "para-"(意為"在旁邊"或"平行"),指磁矩傾向于平行于外磁場排列。
- 磁化率(Magnetic Susceptibility, (chi)):衡量物質在外加磁場 (H) 中被磁化程度的無量綱物理量,定義為磁化強度 (M) 與磁場強度 (H) 之比:(chi = frac{M}{H})。
- 順磁磁化率((chi_p)):特指順磁性物質的磁化率,其值為正 ((chi_p > 0)),表示磁化強度 (M) 與外加磁場 (H) 方向相同。
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物理意義與微觀機制
順磁磁化率源于物質内部原子、離子或分子固有的永久磁矩(主要來自未成對電子的自旋磁矩)。無外磁場時,這些磁矩因熱運動而隨機取向,宏觀磁化強度為零。施加外磁場後:
- 磁場對磁矩施加力矩,使其傾向于平行于磁場方向排列(量子力學表現為塞曼效應導緻的能級分裂和布居數差異)。
- 熱運動則傾向于使磁矩取向隨機化。
- 順磁磁化率 (chip) 表征了在給定溫度下,外磁場克服熱運動幹擾、使磁矩部分定向排列的能力。其大小與單位體積内順磁粒子數 (N)、單個粒子的有效磁矩 (mu{eff}) 的平方成正比,與絕對溫度 (T) 成反比(居裡定律):$$chip = frac{C}{T} quad text{其中} quad C = frac{N mu{eff} mu_0}{3k_B}$$ 這裡 (C) 是居裡常數,(mu_0) 是真空磁導率,(k_B) 是玻爾茲曼常數。
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測量與重要性
順磁磁化率是區分物質磁性類型(順磁、抗磁、鐵磁等)的關鍵參數之一。實驗上可通過古埃磁天平、振動樣品磁強計(VSM)或超導量子幹涉儀(SQUID)等方法測量。其數值大小和溫度依賴性(是否符合居裡或居裡-外斯定律)為研究材料的電子結構、未成對電子數、離子價态、相變以及分子磁性等提供了重要信息。
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溫度依賴性
經典順磁性遵循居裡定律(Curie Law):(chi_p propto frac{1}{T})。對于存在相互作用的順磁系統(如順磁鹽),則遵循居裡-外斯定律(Curie-Weiss Law):(chi_p = frac{C}{T - theta_p}),其中 (theta_p) 是順磁居裡溫度(通常為負值或較小正值)。
網絡擴展解釋
順磁磁化率是描述順磁性物質在外磁場中被磁化程度的物理量,其核心定義和特性如下:
1.基本定義
順磁磁化率((chi))是磁化強度(M)與外加磁場強度(H)的比值,即:
$$
chi = frac{M}{H}
$$
對于順磁性物質,(chi)為正值,表明磁化方向與磁場方向一緻,但數值較小,通常在(10^{-6})至(10^{-3})量級。
2.物理意義
- 原子磁矩的取向:順磁性物質内部存在未完全抵消的電子磁矩(原子或分子磁矩)。無外磁場時,這些磁矩因熱運動呈無序排列;在外磁場作用下,磁矩部分沿磁場方向排列,産生淨磁化強度。
- 弱響應特性:順磁磁化率數值較小,表明材料對磁場的響應較弱,遠低于鐵磁性物質((chi)可達(10)量級)。
3.數值範圍與影響因素
- 典型範圍:普通順磁質的(chi)在(10^{-6})至(10^{-3})之間,例如稀土金屬钆(Gd)的磁化率約為(10^{-3})量級。
- 溫度依賴性:順磁磁化率通常隨溫度降低而增大,符合居裡定律或居裡-外斯定律。
4.與其他磁性的對比
- 抗磁性:(chi < 0),磁化方向與磁場相反,數值更小(約(10^{-9})量級)。
- 超順磁性:特定條件下(如納米顆粒),磁化率顯著高于普通順磁性,但本質仍是順磁行為。
5.應用與實例
順磁材料常用于磁共振成像(如含順磁性離子的造影劑)、磁性分離技術等領域。典型物質包括氧氣、鋁及某些稀土金屬。
總結來看,順磁磁化率量化了物質對外磁場的微弱正向響應,其數值和溫度依賴性反映了微觀磁矩與熱運動的平衡關系。
分類
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