Диамагнетики

В-ва, намагничивающиеся навстречу направлению действующего на них внеш. Магн. Поля. В отсутствие внеш. Магн. Поля Д. Не имеют магн. Момента. Диамагнетизм присущ всем в-вам, но поскольку диамагнитная восприимчивость cd (см. Магнитная восприимчивость) по абс. Величине мала, его можно наблюдать экспериментально лишь у в-в, атомы (молекулы, ионы) к-рых не обладают собственным постоянным магн. Моментом. При помещении в-ва в магн. Поле в электронной оболочке каждого из атомов, в силу закона электромагнитной индукции, индуцируются дополнительные (к токам, обусловленным движением электронов по атомным орбиталям) микроскопич. Круговые токи, к-рые создают в каждом атоме дополнительный (к собственному) магн. Момент, направленный противоположно внеш.

Магн. Полю. Эти дополнит. Токи обусловлены тем, что электроны в атомах приобретают дополнит. Вращательное движение (наз. Прецессией Лармора) вокруг оси, проходящей через центр атома и совпадающей с направлением магн. Поля, что и приводит к появлению добавочного магн. Момента. Поскольку этот момент направлен навстречу полю, cd всегда отрицательна. В общем случае cd слабо зависит от напряженности магн. Поля и т-ры. Для системы изолированных (несвязанных) атомов или ионов cd (в расчете на 1 см 3) определяется ф-лой Ланжевена. Где N - число атомов или ионов в 1 см 3, e- заряд электрона, m0- масса покоя электрона, с- скорость света в вакууме, -средний квадрат расстояния i-го электрона от атомного ядра, k- число электронов в атоме или ионе.

Сумму можно заменить на где р- число электронов внеш. Оболочки (дающих наиб. Вклад в эту сумму), -средний квадрат ее радиуса. По известным величинам cd и рможно оценивать размеры атомов или ионов. В металлах и полупроводниках под действием внеш. Магн. Поля возникает орбитальное движение свободных электронов, что вызывает небольшой добавочный диамагнетизм, наз. Диамагнетизмом Ландау. При т-рах, близких к абс. Нулю, может наблюдаться осцилляционная зависимость cd от H-1 , где H - напряженность магн. Поля (эффект Де Хааза - ван Альфвена). Этот эффект используют для определения эффективной массы носителей заряда и формы пов-сти Ферми для полупроводников и металлов. В кристаллах низкой симметрии cd м. Б. Анизотропной. К собственно Д.

Относятся все инертные газы, Н 2, N2, кристаллич. Ge, Si, полупроводниковые соед. Типа А Ш В V (напр., GaAs, InSb), AIIBVI (напр., ZnTe, CdS), нек-рые металлы (напр., Zn, Cu, Ag, Au), многие орг. В-ва (ароматич. И др.). Аномально большую по абс. Величине cd = 1/4p имеют сверхпроводники. Однако их диамагнетизм обусловлен не микроскопич, внутриатомными токами, а макроскопич. Поверхностными. Лит. См. При ст. Магнитная восприимчивость. Д. Г. Андрианов. .