Дима Гусев
Дима Гусев

Вопрос про магнетизм

Почему магниты притягивают железные предметы? То, что железный предмет притягивает магнитным полем, понятно. Но а почему оно образуется у магнита? В чем особенность молекулярной структуры магнита?

ЕЧ
Екатерина Чепурнова

Все вещества делятся на парамагнетики и диамагнетики.
Разница в том, что атомы диамагнетиков не имеют своего собственного магнитного момента, а атомы парамагнетиков имеют свой собственный магнитный момент. То есть каждый атом парамагнетика это как бы маленький магнитик.
Обычно, при высокой температуре, Эти магнитные моменты атомов парамагнетика хаотически вращаются в разные стороны. Причем, магнитные моменты соседних атомов в кристалле вращаются независимо друг от друга. То есть, в таком кристалле атомный порядок есть, а магнитного порядка нет. Поэтому суммарный магнитный момент такого кристалла равен нулю. И магнитные поля каждого атома парамагнетика глобально компенсируют друг друга.
При снижении температуры у парамагнетика появляется какая-нибудь магнитная структура. Магнитные моменты атомов парамагнетика перестают хаотически вращаться и устанавливаются в каких-нибудь направлениях. Это называется магнитный фазовый переход.
У некоторых парамагнетиков устанавливается очень простая магнитная структура, когда все магнитные моменты атомов направлены в одну сторону. Такая магнитная структура называется ферромагнитной. А парамагнетики в этой фазе называются ферромагнетиками. При комнатных температурах в такой ферромагнитной фазе находятся такие парамагнетики, как железо, кобальт и никель.
Магнитные поля всех парамагнитных атомов при этом уже не компенсируют друг друга, а складываются вместе. Поэтому магнит имеет свое магнитное поле.
То есть причина не в молекулярном строении магнита, а в магнитной структуре, которая образуется в кристалле.
Но такое состояние является для магнита энергетически не выгодным. Кусок железного магнита всегда имеет некоторую избыточную энергию по по сравнению с этим же куском железа в размагниченном состоянии. А размагничивается кусок железа в ферромагнитном состоянии благодаря тому, что он разбивается на мелкие области, домены, с однородной намагниченностью. Размеры этих областей доменов порядка 10'000-100'000 межатомных расстояний. Внутри каждого домена всё намагничено однородно и магнитные моменты не двигаются, "заморожены" в одном направлении. Разные домены в образце намагничены в самых разных направлениях и поэтому глобально компенсируют друг друга, так что общая намагниченность куска размагниченного железа становится нулевой.

АА
Анет А

читай про магнитные домены. в них атомы имеют согласно направленные магнитные моменты, образованные движением электронов в атомах.

Похожие вопросы
вопросы к лабораторке по физике. тема Магнетизм
Физика. Задачи. Магнетизм.
Магнетизм - это наука о...?
Магнетизм, полюса (помогите)
Вопрос по магнетизм, помогите срочно!:)
Магнетизм на атомном уровне
Какие Параметры земного магнетизма
как избавиться от остаточного магнетизма в контакторах старогообразца?
Интересные факты о магнетизме.
Магнетизм как релятивистский эффект.