МАГНИ́ТНАЯ ВОСПРИИ́МЧИВОСТЬ
-
Рубрика: Физика
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
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 $χ = –1$.
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.