Mualliflar: Abduraxmanov. P., fizika-matematika fanlari doktori, professor, Egamov U., fizika-matematika fanlari

(143.6)

SHuning uchun

B - (1 + X)Bo,


(143.7)


V - (1 + X) - kattalik magnetikning magnit singdiruvchanligi deb ataladi. Bu ifodadan,
X - V~1, (143.8)
SHunday kilib, natijaviy magnit induksiyasini kuyidagicha ifodalashimiz mumkin
B - vBo - VVH, (143.9)
X,B tizimida H kuchlanganlikning ulchov birligi 1A/m bo’lsa, ^induksiya 1B • s / m² - Vb / m² ga tengdir.

142. 
     - §.ssattik jismlarning magnit xususiyatlari
     

141 - § da keltirilgan natijalardan, orbital va spin magnit momentlarini jamlashda ularning tula kompensatsiyalashishi sodir bulishi mumkin, u dolda atomning natijaviy magnit momenti nolga teng bo’ladi. Bunday kompensatsiya sodir bulmasa, kattik jismlarning magnit xususiyatlari dar xil bulishi mumkin.
Magnit kabul kiluvchanlikning absolyut kiymati va ishorasiga karab, barcha jismlarni uchta katta gurudga: diamagnetiklar, paramagnetiklar va ferromagnetiklarga bulish mumkin.
Diamagnit jismlar
Atomlari doimiy magnit momentiga ega bulmagan moddalar (Be, C, He, Mg) diamagnit xususiyatiga ega bo’ladilar. Diamagnit xususiyati, moddalar atomlari elektronlarining orbital darakatlarini tashki magnit maydon t’sirida uzgarishi disobiga paydo bo’ladi.
Bu uzgarish barcha jismlarga xos bulib, juda kuchsiz bo’ladi va nisbatan kuchli paramagnit va ferromagnit xususiyatlar bulgan dolda


465




kurinmay koladi. SHu sababli, diamagnetizm, toza kurinishda, atomlarning natijaviy magnit momenti nolga teng bulgan moddalarda kuzatiladi.
Moddalarda diamagnetizm tabiatini kurib chikish uchun elektronning r radiusli orbita buyicha xarakatini olaylik. Tashki magnit maydoni yukligida elektronga ta’sir etuvchi markazga intilma kuch kuyidagiga tengdir:
77 mu₀² 2 F,_ul — — ma₀ r
mi 0
r


bu erda 4 - elektronning aylana buylab xarakatining chiziqli
tezligi, ^a₀ - elektron xarakatining burchakli tezligi.
Orbital tekisligiga perpendikulyar bulgan N - tashki magnit maydoni kuyilganda, elektronga orbita radiusi buylab yunalgan Lorens kuchi ta’sir etadi (267 - rasm):
^{F —} 44 ■ ^v0


bu erda V₀ - maydon induksiyasi.

265. 
     - rasm.Orbita buylab xarakatlanayotgan elektronga ta’sir
     

etuvchi kuch yunalishi
Natijaviy markazga intilma kuch
^{F — F}*_lu + ^FL yoki ^t®² g = ^ma0^{2 r} + 4^a0 ^rB0


466

ga teng bo’ladi. Bu erdan kuyidagiga ega bulamiz:

mr(o² — oo) « 2mro₀o_L = wo₀rB₀,


(144.1)






2m


(144.2)


o_l - Larmor burchakli chastotasi deb ataladi.
SHunday kilib, tashki magnit maydoni elektronning orbita buylab burchakli chastotasining uzgarishiga olib keladi. Bu uzgarish barcha elektronlarga tegishli bo’ladi, ularning orbitalari radiusiga va darakatining chiziqli tezligiga bog’liq bulmaydi. Larmor burchakli chastotasi yunalishi maydon induksiyasi yunalishiga mos keladi. Umumiy x,olda, orbita tekisligiga N perpendikulyar bulmaganda, maydon ta’sirida, orbita pretsessiyasi ya’ni orbita tekisligiga utkazilgan normal - orbital moment maydon atrofida konus chiza boshlaydi (268 - rasm).


268 -rasmDiamagnetikda tashsi maydon kuyilganda elektron
orbitasining pretsessiyasi


Bu elektron orbitasining N maydon atrofidagi pretsessiyasi, elektronning kushimcha darakatini dosil kiladi. Elektronning bu kushimcha darakati natijasida kuyidagi yopik tokni dosil kilamiz:


Z


▲


j






(x,y,z)


467

^mi. q² g,

^D/ = ^-q^vL =^-q:r~ = ^--_l— ^Bo, (144.4)
2p 4nm ^{v 7}
bu erda o)_L - pretsessiya chastotasi (o_L = 2nv_L .
A/ elementar tok kuyidagi magnit momentiga ega bo’ladi
AM = MoA/■ S = - .Vo, (144.5)
bu erda S = 2pt² / 3 pretsessiya konturi yuzasi. SHu sababli

2. 
   2
   

l m₀ q ■ r „
^DM = ——— ^V0, (144.6)
bu xar bir elektronning tashki magnit maydoni ta’sirida N yunalishiga teskari bulgan kushimcha induksiyalangan magnit momentidir.
Birlik xajmda n ta atom bulgan xolda, magnitlanish jadalligi
. . . m₀ Zq² n < a² > „ jm = ^nAM = — _6m ^B0 , (144.7)
magnit kabul kiluvchanlik
= J'm = Mo^Zq²ⁿ < a² >

• 
  =v = 6m ^, (¹⁴⁴⁸)
  

bo’ladi. Bu erda Z - atomdagi elektronlar soni, < a > - yadrodan elektrongacha bulgan masofaning urtacha kvadrati.
Demak, diamagnit jismlar uchun X < 1 va manfiydir. U tashki
maydon kuchlanganligiga va temperaturaga bog’liq emas. Diamagnit jismlar tashki maydon yunalishiga teskari yunalishda magnitlanadilar, tashki maydon kuchlanganligining katta kiymatlarida usha sohadan itarilib chikiladi.


468

Paramagnit jismlar

Atomlarda, energetik dolatlari elektronlar bilan tula egallanmagan kobiklar mavjudligi natijasida paramagnetizm sodir bo’ladi. Pauli prinsipiga asosan, dar bir kvant dolatni fakat spinlari bir - biriga karama - karshi yunalgan ikkita elektron egallashi mumkin. Bu elektronlarning natijaviy spin momenti nolga teng. Agarda atom tok sonli elektronlarga ega bo’lsa, u dolda ularning bittasi juftlashmagan bo’ladi va atom doimiy magnit momentiga ega bo’ladi. Bunday dolat H, K, Na, Ag atomlarida kuzatiladi.
Elektronlar soni juft bulganda, atomda ikkita dolat kuzatiladi: barcha elektronlar juftlashgan va natijaviy spin momenti nolga teng bo’ladi; ikkita yoki birnecha elektronlar juftlashmagan bo’lsa, atom doimiy magnit momentiga ega bo’ladi (masalan kislorod atomi).
Agar atomlar magnit momentlarining uzaro ta’siri nolga teng yoki juda kichik bo’lsa, bunday atomlardan tashkil topgan jism paramagnit bo’ladi.
Paramagnit jismning atomlari doimiy magnit momentiga (M) ega bo’lsalar, ya’ni ular doimiy magnit dipollarini tashkil etsalar, bu dipollar oralarida uzaro ta’sir kichik bo’ladi. Bunday dipol N magnit maydonida kuyidagi magnit energiyasiga ega bo’ladi:
U_m - -MHcose, (144.9)
bu erda e - M va N orasidagi burchak. Bu burchak nolga tenglashganda dipolning U_m magnit energiyasi minimal kiymatga erishadi. SHu sababli dipollar N maydon yunalishiga moslashishga intiladi. Ammo bunga doimo issiklik darakati tuskinlik kiladi. Moddaning natijaviy magnit momenti alodida atomlar magnit momentlarining N maydon yunalishiga proeksiyalarining yigindisiga teng bo’ladi.