магнитный момент

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ

векторная величина, характеризующая магн. свойства вещества. М.м. обладают все элементарные частицы и образованные из них системы (атомные ядра, атомы, молекулы). М.м. атомов, молекул и др. многоэлектронных систем складывается из орбитальных М.м. электронов, спиновых М.м. электронов и ядер и вращат. М.м., обусловленного вращением молекулы как целого. Орбитальный М.м. электрона

,

где е и m_е — абс. значения заряда и массы электрона соотв., с — скорость света, γ_e — коэф. пропорциональности, наз. гиромагнитным отношением, вектор L — орбитальный момент количества движения, квадрат которого равен , где g_n — g-фактор ядра. Последняя величина имеет разл. значения для разных ядер и определяется внутр. (нуклонной) структурой ядра. Направление М.м. протона совпадает с направлением его спина; для др. ядер (напр., ¹⁵N) оно м. б. противоположным. Орбитальный М.м. m_L, спиновые электронный и ядерный М. м. m_s и m_n пропорциональны соответствующим моментам количества движения L, S и I, но коэф. пропорциональности для них различны. По этой причине направление М.м. атомных и мол. систем, как правило, не совпадает с направлением вектора их полного момента количества движения. У атомов и ионов, содержащих неспаренные электроны, главный вклад в М. м. вносят m_L и m_s: у орг. радикалов М. м. определяется почти исключительно m_s, а небольшой вклад m_L приводит лишь к малому отличию g-фактора радикалов от g-фактора своб. электронов. В магн. поле напряженности Н (вектор с компонентами H_х, H_y и H_z) энергия Е частицы изменяется:

E=E₀ — mH — ¹/₂H.cH,

где E₀ — энергия частицы в отсутствие поля, c — тензор, наз. магн. восприимчивостью частицы (приведены только первый и второй члены разложения в ряд по Н) (см. Зеемана эффект). Выражение для энергии Е частицы в магн. поле позволяет определить М. м. частицы как производную:

m= — дЕ/дН,

а компоненты тензора магн. восприимчивости c — как вторые производные:

c_ij = — д²E/дH_iдH_j (i, j = х, у или z).

Для макроскопич. тел М.м. всех составляющих тело частиц усредняются, что приводит к появлению вектора намагниченности М, или М.м. единицы объема. Как правило, для элементарного объема dV

M = M₀ + cH,

где М₀ — намагниченность в отсутствие поля, c — макроскопич. магнитная восприимчивость, которая появляется в результате усреднения магн. восприимчивостей c отдельных частиц. У ферромагнетиков и ферримагнетиков M₀ № 0, у диамагнетиков и парамагнетиков M₀ = 0; в магн. поле диамагнетики и парамагнетики намагничиваются (М № 0), причем для диамагнетиков c < 0, для парамагнетиков c > 0. Эксперим. измерение намагниченности М позволяет судить о том, в каких квантовых состояниях находятся составляющие тело частицы (атомы, ионы, молекулы). Однако из-за обменного взаимодействия М.м. изолированных частиц часто не равны М.м. тех же частиц в кристаллич. решетке, вычисляемым по намагниченности чистого вещества или твердого раствора.

^{Лит.: Вонсовский С. В., Магнетизм микрочастиц, М., 1973; Калинников В. Т., Ракитин Ю. В., Введение в магнетохимию, М., 1980; Уайт Р., Квантовая теория магнетизма, пер. с англ., 2 изд., М., 1985.}

Значения в других словарях

1. МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ — Основная величина, характеризующая магн. свойства в-ва. Источником магнетизма (М. м.), согласно классич. теории эл.-магн. явлений, явл. макро- и микро(атомные)- электрич. токи. Элем. источником магнетизма считают замкнутый ток. Из опыта и классич.  Физический энциклопедический словарь
2. Магнитный момент — Основная величина, характеризующая магнитные свойства вещества. Источником магнетизма, согласно классической теории электромагнитных явлений, являются электрические макро- и микротоки. Элементарным источником магнетизма считают замкнутый ток.  Большая советская энциклопедия
3. МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ — МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ, измерение силы постоянного магнита или токонесущей катушки. Это максимальная поворотная сила (поворотный момент), приложенная к магниту, катушке или электрическому заряду в МАГНИТНОМ ПОЛЕ, деленная на силу поля. Заряженные частицы и атомные ядра также имеют магнитный момент.  Научно-технический словарь
4. Магнитный момент — См. Магнетизм.  Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона
5. МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ — МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ — векторная величина, характеризующая вещество как источник магнитного поля. Макроскопический магнитный момент создают замкнутые электрические токи и упорядоченно ориентированные магнитные моменты атомных частиц.  Большой энциклопедический словарь