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磁化 じか 学 がく (magnetic chemistry)是 これ 化学 かがく 的 まと 分 ぶん 支 ささえ ,研究 けんきゅう 化学 かがく 物 ぶつ 质与电磁 的 てき 关系。物質 ぶっしつ 的 てき 磁性 じせい 的 てき 產 さん 生 せい ,和 わ 原子 げんし 或 ある 分子 ぶんし 中 なか 電子 でんし 的 てき 種種 しゅじゅ 特性 とくせい 有 ゆう 關 せき 。
磁化 じか 學 がく 即 そく 研究 けんきゅう 分子 ぶんし 原子 げんし 中 ちゅう 特性 とくせい 與 あずか 磁學相關 そうかん 的 てき 化學 かがく 問題 もんだい 。
磁化 じか 率 りつ [ 编辑 ]
磁化 じか 学 がく 中 ちゅう 最 さい 重要 じゅうよう 的 てき 指 ゆび 标就是 ぜ 磁化 じか 率 りつ 。它衡量 りょう 物 ぶつ 质放在 ざい 磁场中 ちゅう 产生相互 そうご 作用 さよう 的 てき 强度 きょうど 。体 からだ 积磁化 じか 率 りつ ,用 よう 符号 ふごう
χ かい
v
{\displaystyle \chi _{v}}
表示 ひょうじ ,由 ゆかり 如下关系定 てい 义:
M
→
=
χ かい
v
H
→
{\displaystyle {\vec {M}}=\chi _{v}{\vec {H}}}
其中,
M
→
{\displaystyle {\vec {M}}}
是 ぜ 材料 ざいりょう 的 てき 磁化 じか 強度 きょうど (单位体 たい 积中的 てき 磁偶极矩 ),用 よう 安 やす 培 つちかえ 每 まい 米 こめ (国 くに 际单位 い 制 せい )表示 ひょうじ ;
H
→
{\displaystyle {\vec {H}}}
是 これ 磁场强度 きょうど ,也用安 やす 培 つちかえ 每 まい 米 べい 表示 ひょうじ 。磁化 じか 率 りつ 是 ぜ 无量纲量 。在 ざい 化学 かがく 中 ちゅう ,摩 ま 尔磁化 じか 率 りつ (χ かい mol )是 ぜ 更 さら 常用 じょうよう 的 てき 物理 ぶつり 量 りょう 。它用m3 ·mol−1 (国 くに 际单位 い 制 せい )或 ある cm3 ·mol−1 (厘 りん 米 まい -克 かつ -秒 びょう 制 せい )表示 ひょうじ ,定 てい 义为
χ かい
mol
=
M
χ かい
v
/
ρ ろー
{\displaystyle \chi _{\text{mol}}=M\chi _{v}/\rho }
其中 ρ ろー 是 ぜ 密度 みつど ,单位kg·m−3 (国 くに 际单位 い 制 せい )或 ある g·cm−3 (厘 りん 米 まい -克 かつ -秒 びょう 制 せい );M 是 これ 摩 ま 尔质量 りょう ,单位kg·mol−1 (国 くに 际单位 い 制 せい )或 ある g·mol−1 (厘 りん 米 まい -克 かつ -秒 びょう 制 せい )。
有 ゆう 很多方法 ほうほう 可用 かよう 于测量 りょう 磁化 じか 率 りつ 。
磁性 じせい 的 てき 类型[ 编辑 ]
由 よし 于原子中 こなか 的 てき 每 まい 个电子 行 くだり 为都与 あずか 磁铁相似 そうじ ,当 とう 一个孤立原子被放在磁场 中 なか ,即 そく 会 かい 与 あずか 磁场产生相互 そうご 作用 さよう ,也就是 ぜ 说,电子具有 ぐゆう 磁矩 。相互 そうご 作用 さよう 有 ゆう 两种类型。
抗 こう 磁性 じせい 。当 とう 原子 げんし 处于磁场中 ちゅう ,原子 げんし 会 かい 磁极化 か ,即 そく 产生感 かん 应磁矩 のり 。这种相互 そうご 作用 さよう 力 りょく 有 ゆう 将 はた 原子 げんし 推出磁场的 てき 趋势。通常 つうじょう 用 よう 负符号 ごう 标记抗 こう 磁性 じせい 。抗 こう 磁的原子 げんし 常 つね 没 ぼつ 有 ゆう 未配 みはい 对电子 こ ,也就是 ぜ 说每个电子 こ 都 と 与 あずか 同 どう 一原子轨道上的另一个电子相配对。两个电子的 てき 矩 のり 会 かい 互相抵消,于是原子 げんし 便 びん 没 ぼつ 有 ゆう 净磁矩 のり 。 然 しか 而,对于有 ゆう 六个未配对电子的Eu3+ 离子而言,轨道角 かく 动量会 かい 抵消电子角 かく 动量,于是这个原子 げんし 在 ざい 0K温度 おんど 下 か 具有 ぐゆう 抗 こう 磁性 じせい 。
顺磁性 せい 。至 いたり 少 しょう 一个电子未与其他电子配对。这样的 てき 原子 げんし 具有 ぐゆう 永久 えいきゅう 的 てき 磁矩。当 とう 原子 げんし 处于磁场中 ちゅう ,就会被 ひ 磁场所 しょ 吸引 きゅういん 。通常 つうじょう 用 よう 正 せい 符号 ふごう 标记顺磁性 せい 。
当 とう 原子 げんし 处于化合 かごう 物 ぶつ 中 なか ,其磁性 せい 则会随 ずい 化学 かがく 环境发生改 あらため 变。测量磁矩可 か 以获取有用 ゆうよう 的 てき 化学 かがく 信 しん 息 いき 。
在 ざい 特定 とくてい 晶 あきら 体 からだ 材料 ざいりょう 中 ちゅう ,独立 どくりつ 的 てき 磁矩会 かい 相互 そうご 排列 はいれつ 起 おこり 来 らい (磁矩既 すんで 有 ゆう 强度 きょうど 也有 やゆう 方向 ほうこう )。这就导致了 りょう 铁磁性 せい 、反 はん 铁磁性 せい 和 わ 亚铁磁性 じせい 。这些晶 あきら 体 からだ 性 せい 质是整体 せいたい 而言的 てき ,和 かず 化学 かがく 性 せい 质几乎没有 ゆう 关系。
科 か 研 けん [ 编辑 ]
2020年 ねん 10月 がつ ,中国科学院 ちゅうごくかがくいん 合 ごう 肥 こえ 物 ぶつ 质科学 かがく 研究 けんきゅう 院 いん 强 つよ 磁场中心 ちゅうしん 磁性 じせい 功 こう 能 のう 材料 ざいりょう 与 あずか 器 うつわ 件 けん 研究 けんきゅう 团队利用 りよう 洛 らく 伦兹透 とおる 射 しゃ 电子显微镜研究 けんきゅう 了 りょう Kagome晶 あきら 体 からだ Fe3Sn2中 ちゅう 的 てき 磁结构,澄 きよし 清 せい 了 りょう 该类材料 ざいりょう 中 ちゅう 的 てき 复杂多 た 拓 つぶせ 扑态的 てき 起源 きげん [3] 。2021年 ねん 7月 がつ ,中国 ちゅうごく 中 ちゅう 科 か 院 いん 合 ごう 肥 こえ 物 ぶつ 质科学 かがく 研究 けんきゅう 院 いん 强 きょう 磁场中心 ちゅうしん 盛 もり 志高 しだか 研究 けんきゅう 团队,利用 りよう 稳态强 きょう 磁场大 だい 科学 かがく 装置 そうち SM1超 ちょう 导磁体 たい 开展特殊 とくしゅ 功 こう 能 のう 材料 ざいりょう 研究 けんきゅう [4] ,发现强 きょう 磁场可 か 以有效 ゆうこう 调控化学 かがく 反 はん 应的速 そく 率 りつ 、反 はん 应路径 みち 以及反 はん 应产物 ぶつ 。[5] [6]
参考 さんこう [ 编辑 ]