Естественные науки
Графит и магнитное поле
Согласно данным из интернета, графит должен выталкиваться из магнитного поля, как и положено диамагнетикам, но простой эксперимент с карандашом показал, что ситуация обратная, и карандашный грифель заметно втягивается в магнитное поле. Чем это вызвано? Там какой-нибудь ферромагнитный порошок в составе?
В графите электроны в дефектных областях ведут себя те так, как в диамагнитных атомах.
Ферромагнетизм графита был известен достаточно давно, однако, было не ясно, что является источником слабого магнитного поля, сформированного графитовым образцом. Долго предполагалось, что магнетизм мог исходить не от самого графита, а от слабой примеси в кристалле атомов металла.
Группа исследователей из Технологического Университета Эйндховена (Eindhoven University of Technology) и колледжа при Университете Наймегена (Radboud University Nijmegen) в Нидерландах показала, что источником магнетизма графита являются дефекты между отдельными кристаллическими слоями. К такому выводу они пришли благодаря совмещению техник силовой магнитной микроскопии (magnetic force microscopy, MFM) и сканирующей туннельной микроскопии (scanning tunnelling microscopy, STM), позволившему измерять магнитные и электрические свойства с разрешением порядка нанометра.
Исследования показали, что идеальный кристалл графита, не содержащий дефектов, не является магнитом. Реальный графит состоит из отдельных фрагментов хорошо упорядоченных атомов углерода, разделенных между собой участками дефектов порядка 2 нм толщиной. Нидерландские ученые обнаружили, что электроны в «дефектных» областях ведут себя совсем не так, как в упорядоченных фрагментах. Поведение их больше напоминает электроны в ферромагнетиках, например, железе или кобальте. Таким образом, источником магнетизма графита явились вовсе не примеси, а особый характер поведения областей с отличной кристаллической структурой.
Так же было отмечено, что пограничные области в отдельных листах графита ведут себя как магнитные диполи; они связаны между собой, формируя двумерные магнитные сети. Эта связь объясняет тот факт, что графит является именно постоянным магнитом.
Ферромагнетизм графита был известен достаточно давно, однако, было не ясно, что является источником слабого магнитного поля, сформированного графитовым образцом. Долго предполагалось, что магнетизм мог исходить не от самого графита, а от слабой примеси в кристалле атомов металла.
Группа исследователей из Технологического Университета Эйндховена (Eindhoven University of Technology) и колледжа при Университете Наймегена (Radboud University Nijmegen) в Нидерландах показала, что источником магнетизма графита являются дефекты между отдельными кристаллическими слоями. К такому выводу они пришли благодаря совмещению техник силовой магнитной микроскопии (magnetic force microscopy, MFM) и сканирующей туннельной микроскопии (scanning tunnelling microscopy, STM), позволившему измерять магнитные и электрические свойства с разрешением порядка нанометра.
Исследования показали, что идеальный кристалл графита, не содержащий дефектов, не является магнитом. Реальный графит состоит из отдельных фрагментов хорошо упорядоченных атомов углерода, разделенных между собой участками дефектов порядка 2 нм толщиной. Нидерландские ученые обнаружили, что электроны в «дефектных» областях ведут себя совсем не так, как в упорядоченных фрагментах. Поведение их больше напоминает электроны в ферромагнетиках, например, железе или кобальте. Таким образом, источником магнетизма графита явились вовсе не примеси, а особый характер поведения областей с отличной кристаллической структурой.
Так же было отмечено, что пограничные области в отдельных листах графита ведут себя как магнитные диполи; они связаны между собой, формируя двумерные магнитные сети. Эта связь объясняет тот факт, что графит является именно постоянным магнитом.
Попробуй магнитом сгоревшие головки спичек.
Александра Лялина
?! -в них железо !
Алимурад Саркаров
там сурик добавляют
в графите большие примеси алюминия могут быть магния и прочих феромагнетиков. Не слышал о металлах которые бы отталкивались. Знаю только слабо притягиваютя притягиваются и сильное и не притягиваются так сказать цветметотталкиваться могут только немагнитные металлы могут только под воздействием переменного эл. поля так как в них возникает ЭДС которое генерирует собственное магнитное поле. по этой причине магнит падающий в медной трубе замедляется.
Индира Айтуганова
"Не слышал о металлах которые бы отталкивались"
Диамагнетики отталкиваются несравненно слабее, чем ферромагнетики притягиваются.
Но например у висмута хватает силы, чтобы неодимовый магнит удерживать.
Вот несколько видео на ютубе о том, как неодимывый магнитик левитирует между двумя кусками висмута
https://www.youtube.com/watch?v=jnC6cvqty7M&t=1m40s
https://www.youtube.com/watch?v=sxsiDcVerBo
https://www.youtube.com/watch?v=MMEkA2_N6vY&t=170s
Диамагнетики отталкиваются несравненно слабее, чем ферромагнетики притягиваются.
Но например у висмута хватает силы, чтобы неодимовый магнит удерживать.
Вот несколько видео на ютубе о том, как неодимывый магнитик левитирует между двумя кусками висмута
https://www.youtube.com/watch?v=jnC6cvqty7M&t=1m40s
https://www.youtube.com/watch?v=sxsiDcVerBo
https://www.youtube.com/watch?v=MMEkA2_N6vY&t=170s
"примеси алюминия могут быть магния и прочих феромагнетиков" - они не ферромагнетики !
подойдет только пиролитичесий графит. например кусок тигля из стеклографита.
Скорее всего примеси. А опыты по выталкиванию ставят с особым пиролитическим графитом.


Похожие вопросы
- Почему магнитное поле имеет такую структуру, а не какую то другую ???вн
- Что такое магнитное поле?
- Магнитное поле образуется движущимся зарядом?
- Почему в учебниках по физике написано, что "магнитное поле образуется вокруг провода" ???
- Куда исчезает магнитное поле?
- Магнитное поле и искусственная гравитация
- Магнитное поле.
- Почему вдруг силовые линии магнитного поля воображаемые, а само магнитное поле материально? Где логика ?*
- известно, что движущиеся заряды порождают магнитное поле. А если взять электрон, и запустить его в космос, то он будет
- Космическая радиация ...магнитное поле земли