МАГНИ́ТНАЯ ВОСПРИИ́МЧИВОСТЬ

МАГНИ́ТНАЯ ВОСПРИИ́МЧИВОСТЬ, без­раз­мер­ная фи­зич. ве­ли­чи­на $χ$, свя­зы­ваю­щая на­маг­ни­чен­ность ве­ще­ст­ва $M$ с на­пря­жён­но­стью $H$ маг­нит­но­го по­ля. В ста­тич. маг­нит­ных по­лях $χ = M/H$. М. в., рас­счи­тан­ную на еди­ни­цу мас­сы ве­ще­ства, на­зы­ва­ют удель­ной ($χ_{уд} = χ/ρ$, где $ρ$ – плот­ность ве­ще­ст­ва), М. в. 1 мо­ля ве­ще­ст­ва – мо­ляр­ной (или атом­ной). В ста­тич. по­лях М. в. свя­за­на с маг­нит­ной про­ни­цае­мо­стью $μ$ со­от­но­ше­ния­ми: $μ = 1 + χ$ (в СИ), $μ = 1 + 4πχ$ (в сис­те­ме еди­ниц СГС). В пе­ре­мен­ных маг­нит­ных по­лях М. в. – ком­плекс­ная ве­ли­чи­на. В ани­зо­троп­ных маг­не­ти­ках М. в. – сим­мет­рич­ный тен­зор 2-го ран­га, оп­ре­де­ляе­мый в об­щем слу­чае тре­мя разл. ска­ляр­ны­ми ком­по­нен­та­ми.

М. в. мо­жет быть по­ло­жи­тель­ной и от­ри­ца­тель­ной. От­ри­ца­тель­ной М. в. об­ла­да­ют диа­маг­не­ти­ки, по­ло­жи­тель­ной – все ос­таль­ные маг­не­ти­ки (па­ра-, фер­ро-, ан­ти­фер­ро­маг­не­ти­ки и др.). М. в. диа- и па­ра­маг­не­ти­ков ма­ла по аб­со­лют­ной ве­ли­чи­не (по­ряд­ка 10^-4–10^-6) и сла­бо за­ви­сит от ве­ли­чи­ны $H$. В мас­сив­ном сверх­про­вод­ни­ке $χ = –1$.

Зависимость дифференциальной магнитной восприимчивости χд ферромагнетика от напряжённости намагничивающего поля Н.

М. в. фер­ро­маг­не­ти­ков дос­ти­га­ет ве­ли­чин по­ряд­ка 10⁴–10⁵, силь­но и слож­ным об­ра­зом за­ви­сит от $H$, по­это­му вводят диф­фе­рен­ци­аль­ную М. в. $χ_д = dM/dH$, ко­то­рая ха­рак­те­ри­зу­ет за­ви­си­мость $M(H)$ в ка­ж­дой точ­ке кри­вой на­маг­ни­чи­ва­ния фер­ро­маг­не­ти­ка (рис.). При $H = 0\,χ_д ≠ 0$, а име­ет не­ко­то­рую ве­ли­чи­ну $χ_н$, ко­то­рую на­зы­ва­ют на­чаль­ной М. в. С уве­ли­че­ни­ем $H$ М. в. фер­ро­маг­не­ти­ка рас­тёт, дос­ти­гая мак­си­му­ма $χ_{макс}$ на кру­том уча­ст­ке кри­вой на­маг­ни­чи­ва­ния (в об­лас­ти Барк­гау­зе­на эф­фек­та), и за­тем вновь умень­ша­ет­ся. При очень вы­со­ких зна­че­ни­ях $H$ (или при темп-pax, не очень близ­ких к Кю­ри точ­ке) М. в. ста­но­вит­ся столь же не­зна­чи­тель­ной, как и в обыч­ных па­ра­маг­нетиках (об­ласть па­ра­про­цес­са). На­ря­ду с $χ_д$ вво­дят так­же об­ра­ти­мую М. в. $χ_{обр} =\lim ΔM/ΔH$ при $ΔH→0$, при­чём су­ще­ст­вен­но, что из­ме­не­ние по­ля долж­но про­ис­хо­дить в сто­ро­ну его умень­ше­ния от на­чаль­но­го зна­че­ния ($ΔH < 0$). Все­гда $χ_{обр} < χ_д$; раз­ность ме­ж­ду ни­ми дос­ти­га­ет мак­си­му­ма вбли­зи зна­че­ния $H ≈ H_с$ ($H_с$ – ко­эр­ци­тив­ная си­ла) и мо­жет быть при­ня­та за ме­ру не­об­ра­ти­мо­сти про­цес­сов на­маг­ни­чи­ва­ния и раз­маг­ни­чи­ва­ния (ме­ру маг­нит­но­го гис­те­ре­зи­са). М. в. ан­ти­фер­ро­маг­не­ти­ков по­ло­жи­тель­на и ма­ла по аб­со­лют­ной ве­ли­чи­не (по­ряд­ка 10^-4–10^-6).

В боль­шин­ст­ве диа­маг­не­ти­ков М. в. прак­ти­че­ски не за­ви­сит от темп-ры, а в па­ра­маг­не­ти­ках умень­ша­ет­ся с темп-рой, сле­дуя Кю­ри за­ко­ну или Кю­ри – Вей­са за­ко­ну (за ис­клю­че­ни­ем ще­лоч­ных и от­час­ти щё­лоч­но­зе­мель­ных и др. ме­тал­лов). С рос­том темп-ры М. в. фер­ро­маг­не­ти­ков уве­ли­чи­ва­ет­ся, дос­ти­гая рез­ко­го мак­си­му­ма вбли­зи точ­ки Кю­ри, а в па­ра­маг­нит­ной об­лас­ти умень­ша­ет­ся по за­ко­ну Кю­ри – Вей­са. М. в. ан­ти­фер­ро­маг­не­ти­ков вы­ше Не­еля точ­ки $T_N$ под­чи­ня­ет­ся за­ко­ну Кю­ри – Вей­са, ни­же $T_N$ воз­ни­ка­ет ани­зо­тро­пия М. в. Так, М. в. $χ_∥$ в по­ле, ори­ен­ти­ро­ван­ном кол­ли­не­ар­но на­прав­ле­нию маг­нит­ных мо­мен­тов (оси ан­ти­фер­ро­маг­не­тиз­ма), умень­ша­ет­ся до ну­ля при $H → 0$, а М. в. $χ_⟂$ в поле, пер­пен­ди­ку­ляр­ном на­прав­ле­нию оси ан­ти­фер­ро­маг­не­тиз­ма, не за­ви­сит от темп-ры.