
【化】 paramagnet; paramagnetic bo***s; paramagnets
順磁體的詳細解釋(漢英詞典角度)
一、中文定義與特性
順磁體(Paramagnet)指在外磁場作用下呈現微弱磁性,且磁化方向與外磁場方向相同的物質。其内部存在未成對電子,産生永久磁矩,但熱運動使磁矩排列無序;施加外磁場時,磁矩部分定向排列,産生與磁場同向的磁化強度,磁化率(χ)為小的正數(通常約10⁻⁵–10⁻³),移除磁場後磁性消失。典型例子包括鋁(Al)、氧氣(O₂)等。
二、英文對應與詞源
英文術語Paramagnet 源自希臘語前綴 "para-"(意為“旁側”或“超越”)與 "magnet"(磁體)的組合,強調其磁性弱于鐵磁體且依賴外磁場存在。其特性定義為:
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、物理機制與關鍵公式
順磁性源于原子/離子的未成對電子自旋磁矩(或軌道磁矩)。根據居裡定律(Curie's Law),磁化率(χ)與溫度(T)成反比:
$$
chi = frac{C}{T}
$$
其中C為居裡常數,取決于材料磁矩密度。高溫下熱運動破壞磁矩有序排列,導緻磁性減弱。
四、典型材料與實用場景
五、與鐵磁體/抗磁體的區别
性質 | 順磁體 | 鐵磁體 | 抗磁體 |
---|---|---|---|
磁化方向 | 與磁場同向 | 強同向(自發磁化) | 與磁場反向 |
磁化率(χ) | 10⁻⁵–10⁻³(正) | >1(正) | 10⁻⁷–10⁻⁵(負) |
撤場後磁性 | 立即消失 | 部分保留(剩磁) | 立即消失 |
權威參考來源:
順磁體是指在外磁場作用下表現出弱磁性的一類物質,其特性可從以下幾個方面綜合理解:
順磁體的原子、離子或分子内部存在未成對電子,這些電子的軌道運動和自旋運動産生固有磁矩(即永久磁矩)。無外磁場時,這些磁矩因熱運動呈無序排列,宏觀上不顯磁性;當施加外磁場時,磁矩會部分沿磁場方向規則排列,從而表現出微弱磁性。
常見順磁性物質包括:
順磁體因磁化率低,通常用于弱磁場環境的研究(如核磁共振中的順磁離子探針),但無法用于強磁性場合。
順磁體的磁性源于未成對電子産生的固有磁矩,其磁化程度弱且依賴外場,屬于過渡态磁性材料。更多細節可參考物理教材或磁性材料相關文獻。
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