Zarrachalarni maydalashda magnit xususiyatlarini о‘zgartirish mexanizmlari. Birinchi va ikkinchi turdagi magnit fazali о‘tish, nanostrukturalarning funksionalligi, ishlab chiqarish qobiliyati va mustahkamligi

Magnit momentning tabiati. Materialning makroskopik magnit xossalari ayrim elektronlar magnit momentining namoyishining ko‘rinishidir. Materiallarda magnetizm hodisasi sababini tushuntiradigan ba’zi nazariyalar o‘ta murakkab bo‘lib, tushunish uchun kvantmexanik tushunchalarini talab etadi, bu esa mazkur kitobning vazifalariga kirmaydi. Shuning uchun biz magnetiz tabiati haqida tafsilotlarsiz, soddalashtirilgan tushuncha berib o‘tamiz.
Atomdagi har bir elektron ikkita sabab bilan yaraladigan magnit momentiga ega. Birinchisi elektron yadro atrofida orbital harakatlanadi, ya’ni u harakatlanuvchi zaryaddir, demak, elektron harakatlanishi magnit maydon va mikroskopik magnit moment yaratuvchi tok halqasi sifatida ko‘rilishi mumkin. Ikkinchisi har bir elektron o‘z spiniga ega, buni elektronni o‘z o‘qi atrofida aylanishiga aytiladi. Bu aylanish o‘qi bo‘ylab yo‘naltirilgan magnit moment yaralishi uchun qo‘shimcha manba yaralishiga xizmat qiladi.
Mazkur spinli magnit momenti yo “yuqoriga” yoki “pastga” yo‘naltirilgan bo‘lishi mumkin. Shunday qilib, atomdagi har bir elektronga doimiy orbital va spin magnit momentli mikroskopik magnit sifatida qaralsa bo‘ladi.

2.18-rasm. Magnit moment paydo bo‘lishi.
(a)-elektronning orbital harakatida, (b)-elektronning spin harakatiga qarab aniqlanadi.
Magnit moment. Magnit momentning asosiy birligi sifatida P.Bor tomonidan kiritilgan. Bor magnetoni μ-9,27*10²⁴ A*m² qabul qilingan. Atomdagi har bir elektron uchun spin magnit momenti ±μ ga teng (+ belgisi “yuqoriga”, – belgisi “pastga”ni anglatadi). Keyin, orbital magnit momentlari mμ ga teng, bu yerda, m – elektronning magnit kvant sonlaridir. Har bir atomda ba’zi elektronlarning orbital momentlari bir-birini juft-juft bo‘lib, yig‘indisi nolga teng bo‘lib qoplashlari mumkin. Bu spin momentlarga ham tegishli.
Masalan “yuqoriga” yo‘naltirilgan spinli elektronning spin momenti “pastga”yo‘naltirilgan spinli elektronning spin momentini butunlay qoplaydi. Atomning to‘liq magnit momenti, uning barcha elektronlari magnit momentlari yig‘indisi bo‘lib, bu yerda orbital momentlar ham spin momentlar yig‘indisi qo‘shiladi. Shunda u yoki bu momentlarning o‘zaro qoplanishi ham nazarda tutiladi. Agar atomda barcha qobiqlar to‘la bo‘lsa, unda jami elektronlar nolga teng orbital va spin magnit momentlarga ega bo‘ladi.
Shuning uchun, bunday atomlardan tashkil topgan moddalar doimiy magnitlanishga ega bo‘la olmaydi. Bu kategoriyaga barcha olijanob (inert) gazlar, shuningdek ko‘pgina ion birikmalari kiradi. Pastroqda magnetizmning har xil turlari muhokama qilinadi –dia-, para-, ferromagnetizm; antiferromagnetizm va ferrimagnetizmlar ferromagnetizmning bo‘limlari sifatida ko‘rib chiqiladi.
Barcha moddalarda magnetizmni hech bo‘lmasa bir turini kuzatish mumkin. Aslida moddaning fe’li uning elektronlari (atom magnit dipollari) yaqinlashtirilgan tashqi magnit maydoniga bo‘lgan reaksiyasiga.