Диамагнетики

Диамагнетики — вещества, намагничивающиеся против направления внешнего магнитного поля. В присутствии внутреннего магнитного поля диамагнетики магнитны. Под действием внешнего магнитного поля любой атом (диамагнетика и нет) приобретает дополнительный магнитный момент I (а каждая единица объёма — намагниченность M), пропорциональный магнитной индукции B и направленную навстречу полю. Поэтому магнитная восприимчивость $\chi$ = M/H у диамагнетиков всегда отрицательна. По абсолютной величине диамагнитная восприимчивость $\chi$ мала и сильно зависит как от напряжённости магнитного поля, так и от температуры.

Другими словами, магнитная проницаемость $\mu \lesssim 1$ и слабо зависит как от напряжённости магнитного поля, так и от температуры.

История

В 1770ых годах Бругманс заметил, что висмут отталкивается магнитным полем, а в 1827 году А. А. Беккерель описал отталкивание для сурьмы.^[1] Термин «диамагнетизм» был введён Майклом Фарадеем позже.^[1]

Вещества-диамагнетики

Отталкивание деревянной зубочистки от неодимового магнита

Магнитная восприимчивость некоторых диамагнетиков (в нормальных условиях)
Вещество	Магнитная восприимчивость^[2]^[3], $\chi$ ·10⁶
Вода (жидкая), Н₂O	−13,0
Нафталин, С₁₀Н₈	−91,8
Висмут, Bi, металл	−284,0
Графит, С	-85^[4]

К диамагнетикам относятся инертные газы, азот, водород, кремний, фосфор, висмут, цинк, медь, золото, серебро, а также многие другие, как органические, так и неорганические, соединения. Человек в магнитном поле ведет себя как диамагнетик.

Диамагнитная левитация

Живая лягушка левитирует в магнитном поле ~16 Тесла (NHFML) Смотреть видео

Диамагнитная левитация имеет ту же природу, что и эффект Мейснера (полное вытеснение магнитного поля из материала), она наблюдается при гораздо более сильных полях, но зато не требует предварительного охлаждения. Некоторые опыты доступны любителям. Например, редкоземельный магнит с индукцией около 1 Тл может висеть между двумя плитами висмута^[5]^[6]^[7]. В поле с индукцией 11 Тл можно стабилизировать и удерживать маленький магнит в воздухе между пальцами, не касаясь его^[8].

Примечания

↑ ¹ ² Кудрявцев П.С., Конфедератов И.Я. История физики и техники -- москва - 1960 - с.355
↑ См. некоторые значения в таблице статьи БСЭ
↑ Физическая энциклопедия : [в 5 т.] / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Советская энциклопедия (т. 1—2); Большая Российская энциклопедия (т. 3—5), 1988—1999. — ISBN 5-85270-034-7.
↑ Т.Л. Макарова. Магнитные свойства углеродных структур (рус.) // Физика и техника полупроводников, 2004, том 38, вып. 6 : Сборник статей. — 2003. — № УДК 621.315.592. — С. 644, диаграмма №3. — ISSN http://elibrary.lt/resursai/Uzsienio%20leidiniai/ioffe/ftp/2004/06/ftp3806_01.pdf. Архивировано 21 января 2022 года.
↑ Опыты по магнитной левитации (финский язык) (неопр.). Дата обращения: 7 декабря 2010. Архивировано 15 февраля 2012 года.
↑ avi-видео запись «левитации» магнита между двух блоков висмута (неопр.). Дата обращения: 7 декабря 2010. Архивировано 15 февраля 2012 года.
↑ MPEG-1 видео запись левитации магнита между двух блоков висмута (неопр.). Дата обращения: 7 декабря 2010. Архивировано 15 февраля 2012 года.
↑ Diamagnetically stabilized magnet levitation (неопр.). Дата обращения: 7 декабря 2010. Архивировано 3 июня 2016 года.

Ссылки

[bse.sci-lib.com/article072348.html Диамагнетики] — статья из Большой советской энциклопедии
Хёрд К. М. — Многообразие видов магнитного упорядочения в твёрдых телах
Diamagnetically stabilized magnet levitation
Видеоролик с демонстрацией свойств диамагнетиков
Свойства диамагнетиков

[kud-1] ¹ ² Кудрявцев П.С., Конфедератов И.Я. История физики и техники -- москва - 1960 - с.355

[2] См. некоторые значения в таблице статьи БСЭ

[3] Физическая энциклопедия : [в 5 т.] / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Советская энциклопедия (т. 1—2); Большая Российская энциклопедия (т. 3—5), 1988—1999. — ISBN 5-85270-034-7.

[4] Т.Л. Макарова. Магнитные свойства углеродных структур (рус.) // Физика и техника полупроводников, 2004, том 38, вып. 6 : Сборник статей. — 2003. — № УДК 621.315.592. — С. 644, диаграмма №3. — ISSN http://elibrary.lt/resursai/Uzsienio%20leidiniai/ioffe/ftp/2004/06/ftp3806_01.pdf. Архивировано 21 января 2022 года.

[5] Опыты по магнитной левитации (финский язык) (неопр.). Дата обращения: 7 декабря 2010. Архивировано 15 февраля 2012 года.

[6] vi-видео запись «левитации» магнита между двух блоков висмута (неопр.). Дата обращения: 7 декабря 2010. Архивировано 15 февраля 2012 года.

[7] MPEG-1 видео запись левитации магнита между двух блоков висмута (неопр.). Дата обращения: 7 декабря 2010. Архивировано 15 февраля 2012 года.

[8] Diamagnetically stabilized magnet levitation (неопр.). Дата обращения: 7 декабря 2010. Архивировано 3 июня 2016 года.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]