题目

请问什么是原子的 顺磁性,逆磁性,铁磁性,超磁性, 反铁磁性啊?

提问时间：2020-12-17

答案

物质磁性的分类
1、 抗磁性
当磁化强度M为负时,固体表现为抗磁性.Bi、Cu、Ag、Au等金属具有这种性质.在外磁场中,这类磁化了的介质内部的磁感应强度小于真空中的磁感应强度M.抗磁性物质的原子（离子）的磁矩应为零,即不存在永久磁矩.当抗磁性物质放入外磁场中,外磁场使电子轨道改变,感生一个与外磁场方向相反的磁矩,表现为抗磁性.所以抗磁性来源于原子中电子轨道状态的变化.抗磁性物质的抗磁性一般很微弱,磁化率H一般约为-10-5,为负值.
2、 顺磁性
顺磁性物质的主要特征是,不论外加磁场是否存在,原子内部存在永久磁矩.但在无外加磁场时,由于顺磁物质的原子做无规则的热振动,宏观看来,没有磁性；在外加磁场作用下,每个原子磁矩比较规则地取向,物质显示极弱的磁性.磁化强度与外磁场方向一致,
为正,而且严格地与外磁场H成正比.
顺磁性物质的磁性除了与H有关外,还依赖于温度.其磁化率H与绝对温度T成反比.
式中,C称为居里常数,取决于顺磁物质的磁化强度和磁矩大小.
顺磁性物质的磁化率一般也很小,室温下H约为10-5.一般含有奇数个电子的原子或分子,电子未填满壳层的原子或离子,如过渡元素、稀土元素、钢系元素,还有铝铂等金属,都属于顺磁物质.
3、 铁磁性
对诸如Fe、Co、Ni等物质,在室温下磁化率可达10-3数量级,称这类物质的磁性为铁磁性.
铁磁性物质即使在较弱的磁场内,也可得到极高的磁化强度,而且当外磁场移去后,仍可保留极强的磁性.其磁化率为正值,但当外场增大时,由于磁化强度迅速达到饱和,其H变小.
铁磁性物质具有很强的磁性,主要起因于它们具有很强的内部交换场.铁磁物质的交换能为正值,而且较大,使得相邻原子的磁矩平行取向（相应于稳定状态）,在物质内部形成许多小区域——磁畴.每个磁畴大约有1015个原子.这些原子的磁矩沿同一方向排列,假设晶体内部存在很强的称为“分子场”的内场,“分子场”足以使每个磁畴自动磁化达饱和状态.这种自生的磁化强度叫自发磁化强度.由于它的存在,铁磁物质能在弱磁场下强列地磁化.因此自发磁化是铁磁物质的基本特征,也是铁磁物质和顺磁物质的区别所在.
铁磁体的铁磁性只在某一温度以下才表现出来,超过这一温度,由于物质内部热***动破坏电子自旋磁矩的平行取向,因而自发磁化强度变为0,铁磁性消失.这一温度称为居里点 .在居里点以上,材料表现为强顺磁性,其磁化率与温度的关系服从居里——外斯定律,
式中C为居里常数.
4、 反铁磁性
反铁磁性是指由于电子自旋反向平行排列.在同一子晶格中有自发磁化强度,电子磁矩是同向排列的；在不同子晶格中,电子磁矩反向排列.两个子晶格中自发磁化强度大小相同,方向相反,整个晶体 .反铁磁性物质大都是非金属化合物,如MnO.
不论在什么温度下,都不能观察到反铁磁性物质的任何自发磁化现象,因此其宏观特性是顺磁性的,M与H处于同一方向,磁化率 为正值.温度很高时,极小；温度降低,逐渐增大.在一定温度 时,达最大值 .称 为反铁磁性物质的居里点或尼尔点.对尼尔点存在 在极低温度下,由于相邻原子的自旋完全反向,其磁矩几乎完全抵消,故磁化率 几乎接近于0.当温度上升时,使自旋反向的作用减弱,增加.当温度升至尼尔点以上时,热***动的影响较大,此时反铁磁体与顺磁体有相同的磁化行为.
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