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反磁性是指在外磁場作用下,電子的軌道運動產生附加轉動(Larmor進動),動量矩發生變化,產生與外磁場相反的感生磁矩的磁性。

1 反磁性 -簡介

  diamagnetism
  反磁性的磁化率為負值,x約10~5。
  所有物質都具有反磁性。在外磁場作用下,電子的軌道運動產生附加轉動(Larmor進動),動量矩發生變化,產生與外磁場相反的感生磁矩,表現出反磁性。但在含有不成對電子的物質中被順磁磁化率(比反磁性大1~3個數量級)掩蓋。
  抗磁性是一些類別的物質,當處在外加磁場中,會對磁場產生的微弱斥力的一種磁性現象。

2 反磁性 -起因

  抗磁性的成因,是當物質處在外加磁場中,外加磁場使得物質電子軌道(更精確的講法:軌域)運動產生改變的連帶效應。當施加一外源磁場B時,會對運動中的電子(電荷q)產生了磁力FF=qv×B。此力改變了電子所受的向心力,使得電子軌道運動或是加速,或是減慢。電子速度因此受到改變,而連帶改變了其與外加磁場相反方向上的軌道磁矩。
  考慮兩個電子軌域:一個順時針運動,一個逆時針運動。一進入頁面方向的外加磁場會使順時針轉動電子的向心力增加,而使其自頁面出來方向上的磁矩增加。同樣的外加磁場則會使逆時針轉動電子的向心力減少,而使其進入頁面方向上的磁矩減少。兩者的改變都與進入頁面方向的外加磁場相抗衡。然而,外加磁場對於多數日常物質所感生的磁矩卻非常小,因此凈效應會是一種斥力。
  所有物質都會對外加磁場作出不同程度的抗磁性反應;但是對於同時擁有其他磁性性質的材料來說(如鐵磁性和順磁性),抗磁性可以完全忽略不計。那些僅僅或者很大程度顯示抗磁性的物質被稱之為抗磁性材料或者抗磁性子。那些被認為具有抗磁性的材料通常被非物理學家作為非磁性物質看待。它們包括水,DNA,絕大多數有機化合物如石油和一些塑料,和金屬如水銀(元素),金和鉍。

3 反磁性 -歷史

  雖然早在1778年,S. J. Brugmans就發現了金屬鉍和金屬銻在磁場中存在某些抗磁性現象。但是直到1845年9月,邁克爾·法拉第發現在外在施加磁場中,所有天然物質擁有不同程度的抗磁性,抗磁性這個詞才正式在文獻中使用。

4 反磁性 -參看

  抗磁性磁浮
  反鐵磁性
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