0317

ruchy cieplne atomów. W rezultacie ustala się pewien stan równowagi termodynamicznej, w którym stopień uporządkowania będzie tym lepszy, im silniejsze będzie pole(ryc. 17.13). Wypadkowy wektor momentu magnetycznego N atomów zawartych w objętości AF

N^

próbki wynosi £p_OTflf. Wektor momentu magnetycznego, przypadający na jednostkę

i=i

objętości próbki pomnożony przez [x„ daje wektor polaryzacji magnetycznej ośrodka, analogiczny do wektora polaryzacji dielektrycznej (p. wzór 17.3)

1 ^N

•^⁼Po~v^Lj ^Pmai    17.32

/= 1

Wektor indukcji B' w próbce jest identyczny z wektorem polaryzacji magnetycznej, czyli

B' = J    17.33

Otrzymujemy w ten sposób związek między makroskopową wielkością B' i sumą atomowych, tj. mikroskopowych momentów magnetycznych p_ma badanego ciała.

_Gr_ Qz_Or(-

-ft

Q~_ .G~z -Q\- J-Z

Ryc. 17.13. Ustawienie momentów magnetycznych atomów w próbce paramagnetyka umieszczonego w polu zewnętrznym o indukcji B„; B' — indukcja próbki (B„ — linie przerywane, B' — linie ciągle).

W para- i diamagnetykach działanie ruchów cieplnych zmniejsza uporządkowanie i wektor J maleje do zera natychmiast po wyłączeniu pola magnesującego. Pozostaje natomiast przez dowolnie długi czas w ferromagnetykach.

Ferromagnetyzm. Ferromagnetyki, podobnie jak para magnetyki, magnesują się zgodnie z polem zewnętrznym, co uwidacznia się tym, że ;i,. > 1 lub /,„ > 0. Różnią się natomiast od paramagnetyków następującymi cechami:

1.    Pole wewnętrzne B' przewyższa setki i tysiące razy pole magnesujące, tj. [i_r 1, podczas gdy w paramagnetykach pole własne jest bardzo małe; \x_r ~ 1.

2.    Występuje stan nasycenia namagnesowania. Znaczy to, że \i_r zależy od indukcji pola magnesującego B₀.

3.    Po usunięciu pola magnesującego, pole wewnętrzne nie znika do zera, lecz pozostaje tzw. namagnesowanie szczątkowe.

4.    Powyżej pewnej temperatury, zwanej temperaturą Curie T_c, ferromagnetyk przechodzi w paramagnetyk, a podatność magnetyczna zależy od temperatury T według prawa Curie-Weissa, tj.

a

gdzie: a — wartość stała.

T_c dla żelaza, niklu i kobaltu wynosi odpowiednio: 780°C, 350°C i 1150°C.

21* 323