
diamagnetism
athwart; contradictorily; counter; disobey; go against; inverse
【醫】 contra-
magnetism
逆磁性(Diamagnetism)指物質在外加磁場作用下産生微弱抗磁性的現象,其磁化方向與磁場方向相反,磁化率 $chi_m$ 為負值($$chi_m < 0$$)。該性質普遍存在于所有物質中,但因效應微弱,常被更強的順磁性或鐵磁性掩蓋。以下是核心要點:
抗磁響應
逆磁性物質内部電子軌道運動受磁場影響,産生感應電流(楞次定律),形成與外加磁場方向相反的微弱磁矩。
★來源:國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)術語定義
普遍性與弱效應
所有原子/分子均存在逆磁性,但僅當物質不含未成對電子(即無順磁或鐵磁序)時才能觀測到主導效應,如銅、铋、水、石墨等。
★來源:美國國家标準與技術研究院(NIST)材料數據庫
外磁場改變電子軌道角動量進動頻率(拉莫爾進動),誘導出反向磁矩。量子力學中,該現象與電子波函數相位相關。
★來源:英國皇家化學學會(RSC)《物理化學導論》
超導體的完全抗磁性
超導态下物質呈現完全逆磁性(邁斯納效應),可完全排斥磁場,實現磁懸浮技術。
★來源:中國科學院物理研究所超導國家重點實驗室
材料分析技術
通過測量磁化率(如古埃天平法)區分物質磁性類型,用于化學與材料表征。
★來源:德國Springer《材料科學手冊》
中文 | 英文 |
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逆磁性 | Diamagnetism |
磁化率 | Magnetic Susceptibility |
抗磁性 | Diamagnetic Response |
邁斯納效應 | Meissner Effect |
參考文獻
逆磁性(也稱為抗磁性)是物質在外加磁場作用下表現出的磁性行為,其核心特征為産生與磁場方向相反的微弱磁矩。以下是詳細解釋:
逆磁性物質在外磁場中會被輕微排斥,其磁化方向與外磁場相反。這種現象源于電子軌道運動的變化:當外加磁場時,原子中電子的軌道運動會發生調整,感生出與磁場方向相反的附加磁矩。所有物質均存在逆磁性,但若物質同時具有順磁性或鐵磁性,逆磁性會被掩蓋。
逆磁性物質的磁化率$chi$為負值,表明其磁化強度與外磁場方向相反。例如,铋的磁化率$chi approx -1.66 times 10^{-5}$。
特性 | 逆磁性 | 順磁性 | 鐵磁性 |
---|---|---|---|
磁化方向 | 與外磁場相反 | 與外磁場一緻 | 顯著增強磁場 |
來源 | 電子軌道變化 | 未成對電子磁矩 | 磁疇有序排列 |
磁化率 | $chi < 0$(微小) | $chi > 0$(較大) | $chi gg 0$ |
逆磁性是物質對外磁場的本能響應,其本質是電子軌道運動受磁場擾動産生的反向磁矩。盡管普遍存在,僅在沒有未成對電子的物質中表現顯著,如水和某些金屬。理解逆磁性需結合其與順磁性、鐵磁性的區别,以及磁化率的量化特性。
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