|
17 – MA’RUZA
TOG‘ JINSI NAMUNASINING MAGNETLIK XOSSALARI.
Reja:
1.Magnitizmning nazariy asoslari, diamagnetik minerallar.
2.Parramagnetik minerallar va ularning xossalari.
3.Ferramagnetik minerallar va ularning xossalari.
Tog‘ jinsi magnit kuchlanganligi H bо‘lgan maydonga qо‘yilganda maydon ta’sirida tog‘ jinsi magnitlanadi. Bu maydonning magnitlik muhitini xaraterlaydigan vektor kattalik magnit indusiya B hisoblanadi.
B=μ0·(H+J)
B= μ0·μ·H
Bunda: J – birlik hjimdagi tog‘ jinsining magnit momenti, ya’ni
magnitlanuvchanlik, A/m.
μ0– vakumdagi magnit singdiruvchanlik.
Magnitlanuvchanlik magnit maydonining jadalligiga bog‘liq bо‘lib maydoning jadalligi magnit qabо‘l qiluvchanlik ζ parametri bilan harakterlanadi. Magnit qabо‘l qiluvchanlik – magnit maydon ta’sirida tog‘ jinsining magnitlanish xossasini ifodalaydi.
J= ζ·H
Magnitlanuvchanlikning xalqaro birliklar sistemasidagi о‘lchov birligi A/m bо‘lib uning kо‘rsatkichi minimal tartibda – 10-3 A/m bilan baxolanadi. Magnit qabо‘l qiluvchanlik esa о‘lchov birliksiz miqdor hisoblanadi minimal tartibda – 10-5 birlikda baxolanadi. Magnit qabо‘l qiluvchanlik kо‘rsatkichi atomdagi elektronlarning miqdoriga, elektron orbitasining о‘lchamlariga va atomlar yacheykasining zichligiga bog‘liq.
Tog‘ jinsining magnitlanish xossasini ifodalaydigan parametrlardan biri magnit singdiruvchanlik μ hisoblanadi va quyidagicha ifodalanadi.
B=μ0·(H+ ζ·H)= μ0·μ·H
μ=1+ ζ=B/( μ0·H)
Magnit singdiruvchanlik magnitlovchi muxut ta’sirida magnit maydonning bir necha barobar ortish kо‘rsatkichi.
Tog‘ jinslarida elementar magnit hosil qiluvchilar asosan atom elektronlari hisoblanadi. Atom yadrosi zarralarining (proton va neytron) magnit momentlari juda kichk bо‘lib ularni hisobga olmasa ham bо‘ladi.
Yelektron о‘zining massasi (mel=9,1·10-31kg) va zaryadi (ye=1,6·10-19 kl) ga ega bо‘lishi bilan bir qatorda yana bitta о‘zining alohida hususiyatiga ega ya’niy hozirgi zamon tassavurlariga kо‘ra elektronlar yadro atrofida orbital harakatidan tashqari о‘z о‘qi atrofida aylanma harakatda ishtrok etar ekan. Shuning uchun ham atom tarkibidagi elektronlar orbital Porb va xsusiy Pspin magnit momentlariga ega. Shunday ekan berilgan barcha yoʻnalishlarda ularning mexaniq momenti proyeksiyalari faqat ikkita diskret ifoda bilan aniqlanadi, ±h/2 bunda h – Plank doimiysi. Elektronning о‘z о‘qi atrofida aylanishi hisobiga elementar magnit momenti ±μyel yuzaga keladi. Bu elementar magnit momenti Bor magniti deb ataladi.
μB=ye·h/(2· mel)=9,27·10-24 A·m
Xsusiy magnit maydonini elektron Yuzaga keltiradi shunday ekan uning miqdori elektron xsusiy magnit maydonining yoʻnalishiga, elektronning atomda joylashish holatiga bog‘liq.
Yelektronlar atomda malum bir energetik sathlarda joylashadi, ularning о‘zaro uyg‘un brikmasini kvant uchligi (n, l, m) orbitallar xarakerlaydi. Orbital tushunchasini kvant mexaniqasida tasovvur etish uchun orbita (qobiq) tushunchasi bilan almashtiramiz.
Asosiy kvant soni n (n=1, 2, 3, .......) elektron blutlarining (orbitalarining) nomerini ifodalaydi. Shuningdek kvant soni l (l =0, 1, 2, 3, .......) elektron orbitalarining shaklini ifodalaydi, hamda s, p, d va f qobiqlar deb nomlanadi. Elektron orbitadagi harakati natijasida orbital magnit momentini Yuzaga keltiradi.
Diamagnetlik atomdagi harakatda bо‘lgan zaryadli zarralar bilan tashqi magnit maydon tasirlashuvi natijasi hisoblanadi. Bu ta’sirlashuv jarayonida tashqi magnit maydonga B qarama-qarshi yoʻnalishda magnit momenti P induksiyalari paydo bо‘ladi. Diamagnitlarda magnit qabо‘l qiluvchanlik ζ manfiy qiymatda (3-jadval) nisbiy magnit singdiruvchanlik birdan biroz kichi bо‘ladi ya’niy μ<1, μ≈1.
Diamagnit minerallarning magnit qabо‘l qiluvchanligi.
Diamagnitik atomlarning magnit momentlari nolga teng bо‘lib, tashqi magnit maydon ta’sir etmaganda bu atomlar tarkibidagi elektronlar magnit momentlari bir-birini kompensatsiyalaydi. Maydon ta’sir etganda esa diamagnitlik effekt tufayli atomlarning tarkibidagi ayrim elktronlar oladigan qо‘shimcha magnit momentlarining qо‘shilishi natijasida atomda tashqi magnit maydoniga qarama-qarshi yoʻnalgan magnit momenti paydo bо‘ladi. Natijada atomlarning magnit momentlari qо‘shilib tashqi magnit maydonni biroz susaytiradi.
Tashqi magnit maydoni bо‘lmaganda modda atomlarining magnit momentlari noldan farq qilsa, bunday moddalar magnit maydoniga joylashtirilganda atomlarning magnit momentlari maydon bо‘ylab tartiblanishga intiladi. Bunday hodisa parramagnetik effekt deyiladi. Demak parramagnetik effekt natijasida tashqi maydonning biroz kuchayishi kuzatiladi. Issiqlik harakati esa taribli joylashuv (parramagnetik effekt) ni buzishga intiladi. Temperatura qancha yuqori bо‘lsa atomlarning magnit momentlari tartibli joylashuviga tо‘sqinlik shuncha yuqori bо‘ladi. Demak parramagnetiklar deb ataluvchi moddalarda temperatura ortishi bilan magnit qabо‘l qiluvchanligi kamayib boradi.
ζ=C/T
Bunda: C – berilgan parramagnetik uchun о‘zgarmas bо‘lib, KYuriy
doimiysi deyiladi.
Parramagnetik larda magnit qabо‘l qiluvchanlik ζ musbat qiymatda, nisbiy magnit singdiruvchanlik birdan biroz katta bо‘ladi ya’niy μ>1, μ≈1.
Kо‘plab minerallar parramagnetik xsusiyatga ega, jumladan: topaz, dala shpati, muskovit, biotit, xlorit, piroksin va boshqalar.
О‘zining magnit xossalari bilan diamagnetik va parramagnetiklardan keskin ajralib turuvchi uchunchi tur magnetiklarga ferromagnetiklar dayeyiladi. Bu xsusiyat birinchi bо‘lib temir va uning qotishmalarida aniqlangani uchun shunday (Ferrum-lotincha temir degani) nomlangan. Ferromagnetiklar uhun quyidagi xsusiyatlarni sanash mumkin.
Ferromagnetiklar uchun magnit qabо‘l qiluvchanlikning qiymati ζ tashqi magnit maydon H ga bog‘liq ravishda juda tez о‘suvchan. Biror maksimumga erishgach, tashqi maydon yana kuchaytirilsa magnit qabо‘l qiluvchanlikning ζ qiymati kamayishi kuzatiladi. Barcha ferromagnetiklarda magnit qabо‘l qiluvchanlik ζ va nisbiy magnit singdiruvchanlik birdan ancha katta, ya’ni tashqi maydonni juda kо‘p marta kuchaytiruvchi bо‘ladi.
Har bir ferromagnetik uchun ferromagnetiklik xsusiyatini yoʻqotadigan KYuri temperaturasi (Tk) deb ataluvchi temperatura mavjuddir. KYuri temperaturasi qiymati temir uchun Tk=1043 K, nikel uchun Tk=631 K, kobalt uchun esa Tk=1270 K ga teng. KYuri temperaturasidan Yuqori temperaturada barcha ferromagnetiklar parramagnetiklarga aylanadi. Natijada hosil bо‘lgan parramagnetiklarning magnit qabо‘l qiluvchanligi temperaturaga bog‘liq bо‘lib qoladi. ζ=C/(T- Tk).
Do'stlaringiz bilan baham: |
