Магнитная восприимчивость
МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ, величина, характеризующая способность в-ва намагничиваться в магн. поле. Вектор намагниченности М, т.е. магн. момент единицы объема в-ва, связан с вектором Н напряженности однородного магн. поля соотношением:M=М0 + cH,
где M0 - намагниченность в отсутствие поля, c - макроскопич. магнитная восприимчивость. В магн. поле изменяется энергия Е частицы (атома, иона) по сравнению с энергией в отсутствие поля; магнитной восприимчивостью частицы наз. коэффициент при втором члене разложения в ряд Е по Н (см. Магнитный момент). У диамагнетиков и парамагнетиков самопроизвольная намагниченность в отсутствие поля М0 = 0 и c = М/Н определяет наведенную намагниченность. В СИ c - безразмерная величина. Магнитная восприимчивость, рассчитанная на 1 кг (или 1 г) в-ва, наз. удельной (cуд = c/r. где r - плотность). Магнитная восприимчивость 1 моля в-ва наз. молярной, или атомной (cm = cуд.М, где М - мол. масса). Диа- и парамагнетики - слабомагнитные в-ва (c ~ 10-4-10-6), причем для диамагнетиков c < 0 (векторы М и Н противоположно направлены), у парамагнетиков c > 0 (направления векторов М и Н совпадают). Для слабомагнитных в-в х практически не зависит от Н (за исключением случаев очень сильных полей или низких т-р). Магнитная восприимчивость парамагнетиков, как правило, существенно зависит от т-ры. Согласно закону Кюри (установлен П. Кюри в 1895), температурная зависимость удельной магнитной восприимчивости парамагнетиков имеет вид:
cуд = С/Т,
где С - т. наз. постоянная Кюри. Закону Кюри подчиняются газы (О2, NO), пары щелочных металлов, разбавленные жидкие р-ры солей РЗЭ, нек-рые соли в кристаллич. состоянии. Классич. теория объясняет температурную зависимость cуд на основе статистич. рассмотрения системы частиц (атомов, молекул или ионов), обладающих магн. дипольным моментом m и слабо взаимодействующих между собой; тепловое движение частиц препятствует ориентации магн. моментов по полю. Магнитная восприимчивость может быть рассчитана по ур-нию:
cуд = NAm2эф/3kT,
гдe mэф - среднее (эффективное) значение m, NA - постоянная Авогадро, k - постоянная Больцмана. Квантовомех. рассмотрение (Дж. Ван Флек, 1932) дает такое же соотношение для газообразного в-ва при 
(g - фактор Ланде, mБ - магнетон Бора, J - квантовое число полного момента кол-ва движения частицы).
Для большинства ионных кристаллов температурная зависимость c описывается законом Кюри - Вейса (установлен П. Вейсом в 1907):
c = С'/(T - D),
где С' - постоянная, часто совпадающая с постоянной Кюри, D - постоянная Вейса, учитывающая взаимод. магн. моментов ионов между собой и с внутрикристаллич. полем.
c = cпара + cтнп + cдиа.
Соотношение этих вкладов определяет, является ли в-во диа- или парамагнетиком. Так, магнитная восприимчивость диамагнитных металлич. кристаллов меньше, чем суммарная магнитная восприимчивость ионов решетки, что обусловлено электронами проводимости. Последние, обладая собственным магн. моментом, своим парамагнетизмом уменьшают суммарный диамагнетизм решетки. У щелочных металлов слабый диамагнетизм частиц с замкнутой электронной оболочкой меньше, чем парамагнетизм электронов проводимости, в то время как у меди и ее аналогов парамагнетизм электронов проводимости оказывается меньше, чем диамагнетизм 18-электронной оболочки (п - 1)s2p6d10.
Экспериментально обычно определяют cуд при определенной т-ре, используя магнетометры (магн. весы). Принцип их работы основан на измерении мех. силы, действующей на точечный образец в неоднородном магн. поле либо на цилиндрич. образец, помещенный между полюсами магнита таким образом, что один его конец находится в поле с макс, напряженностью, а другой - в области с H ~ 0. Калибровку магнетометров производят при помощи в-в с известной магнитной восприимчивостью. Эталоном для диамагнетиков обычно служит Н2О, для твердых парамагнетиков - Hg[Co(SCN)4].
===
Исп. литература для статьи «МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ»: Вонсовский С. В., Магнетизм, М., 1984.
Страница «МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.