顺磁性的定义和例子
顺磁性是指某些材料对磁场的吸引力较弱的特性。当暴露于外部磁场时，这些材料中会形成与外加磁场方向相同的内部感应磁场。一旦去除外加磁场，材料就会失去磁性，因为热运动会使电子自旋取向随机化。
显示顺磁性的材料称为顺磁性。某些化合物和大多数化学元素在某些情况下是顺磁性的。然而，真正的顺磁性根据居里或居里-维斯定律显示磁化率，并在较宽的温度范围内显示顺磁性。顺磁性的例子包括配位复合物肌红蛋白、过渡金属复合物、氧化铁（FeO）和氧（O2）。钛和铝是顺磁性的金属元素。
超顺磁性是一种显示净顺磁响应的材料，但在微观水平上显示铁磁或铁磁有序。这些材料遵循居里定律，但居里常数非常大。磁流体是超顺磁性的一个例子。固体超顺磁性也被称为微顺磁性。AuFe合金（金-铁）是一种微型磁体。合金中的铁磁耦合团簇在一定温度以下冻结。
顺磁性的工作原理
顺磁性是由于材料的原子或分子中至少存在一个未配对的电子自旋而产生的。换句话说，任何拥有原子轨道未完全填满的原子的材料都是顺磁性的。未配对电子的自旋给它们一个磁偶极矩。基本上，每一个未配对的电子在材料中都扮演着一个小磁铁的角色。当外加磁场时，电子的自旋与磁场对齐。因为所有未配对的电子都以相同的方式排列，所以材料被吸引到磁场中。当移除外场时，自旋将返回其随机方向。
磁化近似遵循居里定律，即磁化率χ与温度成反比：
M = χH = CH/T式中，M为磁化强度，χ为磁化率，H为辅助磁场，T为绝对（开尔文）温度，C为材料特定居里常数。
磁性类型
磁性材料可分为四类：铁磁性、顺磁性、抗磁性和反铁磁性。磁性最强的形式是铁磁性。
铁磁性材料表现出一种足以被感觉到的磁力。铁磁性和铁磁性材料可能会随着时间的推移保持磁化状态。常见的铁基磁体和稀土磁体显示出铁磁性。
与铁磁性相反，顺磁性、抗磁性和反铁磁性的作用力较弱。在反铁磁性中，分子或原子的磁矩以一种模式排列，其中相邻电子的自旋指向相反的方向，但在一定温度以上，磁有序性消失。
顺磁性材料对磁场的吸引力很弱。反铁磁性材料在一定温度以上变成顺磁性。
抗磁材料被磁场排斥得很弱。所有的材料都是抗磁的，但是一种物质通常不会被标记为抗磁的，除非没有其他形式的磁性。铋和锑是抗磁性的例子。
- 发表于 2021-09-28 07:09
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- 分类：科学
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