EMO-22 magnetyzm materii.

Prezentacja na temat: "EMO-22 magnetyzm materii."— Zapis prezentacji:

1 EMO-22 magnetyzm materii

2 deja vu: polaryzowalność elektryczna

3 magnetyzacja materii:
diamagnetyzm paramagnetyzm ferromagnetyzm

4 dipol magnetyczny

5 semiklasyczny, obrazkowy model
diamagnetyzm semiklasyczny, obrazkowy model orbita elektronu jako obwód z prądem reguła prawej dłoni I  m m = moment dipolowy związany z orbitalnym ruchem elektronu czy i jak m się zmieni po włączeniu zewnętrznego pola magnetycznego?

6 semiklasyczny, obrazkowy model
diamagnetyzm semiklasyczny, obrazkowy model siła dośrodkowa siła dośrodkowa wzrasta o evB włączamy pole B R czy υ ? reguła lewej dłoni FBI dvd = FBI

7 przybliżenie:

8 semiklasyczny, obrazkowy model
diamagnetyzm semiklasyczny, obrazkowy model czy i jak m się zmieni po włączeniu zewnętrznego pola magnetycznego? R czy υ ? Δm , B - mają przeciwne zwroty czyli indukowany moment dipolowy ma zwrot przeciwny do zewnętrznego pola magnetycznego

9 semiklasyczny, obrazkowy model
diamagnetyzm semiklasyczny, obrazkowy model substancje zwane „diamagnetykami” (które poza tym nie wykazują innych, silniejszych efektów: paramagnetyzmu i ferromagnetyzmu) pod wpływem zewnętrznego pola magnetycznego wytwarzają pole o przeciwnym zwrocie (i „uciekają” z obszaru pola)

10 semiklasyczny, obrazkowy model
diamagnetyzm semiklasyczny, obrazkowy model jak zachowa się makroskopowy obiekt diamagnetyczny w zewnętrznym jednorodnym niejednorodnym polu magnetycznym ?  pozostanie (?)  ucieknie! lewitacja (pułapka atomowa) – siła pionowa – siły boczne film lewitacja

11 lewitacja diamagnetyczna – kropla

12 lewitacja diamagnetyczna – 2 krople

13 lewitacja diamagnetyczna – 3 krople

14 lewitacja diamagnetyczna - frog

15 lewitacja diamagnetyczna – frog
Ig Nobel 2000 = Andre Geim & Michael Berry [ Nobel 2010 (graphene) = Geim & Novoselov]

16 lewitacja diamagnetyczna - strawberry

17 Pułapka magnetyczna Kwadrupol B(0) = 0 Joffe-Pritchard B(0) ≠ 0

18 semiklasyczny, obrazkowy model
diamagnetyzm semiklasyczny, obrazkowy model wszystkie atomy i cząsteczki wykazują właściwości diamagnetyczne; substancje zwane „diamagnetykami” to te, które poza tym nie wykazują innych, znacznie silniejszych efektów: paramagnetyzmu i ferromagnetyzmu

19 polaryzacja niesparowanych spinów
paramagnetyzm polaryzacja niesparowanych spinów co to jest spin? N = moment siły F

20 deja vu: dipolowy moment siły

21 polaryzacja niesparowanych spinów
paramagnetyzm polaryzacja niesparowanych spinów co to jest spin? N = moment siły F czy i jak m się zmieni po włączeniu zewnętrznego pola magnetycznego? ustawi się wzdłuż B na przekór konkurencji: ciepłu paramagnetyki: atomy (cząsteczki) o nieparzystej liczbie elektronów (na niezamkniętych powłokach)

22 polaryzacja niesparowanych spinów
paramagnetyzm polaryzacja niesparowanych spinów jak zachowa się makroskopowy obiekt paramagnetyczny w zewnętrznym jednorodnym niejednorodnym polu magnetycznym ? dvd: dia Bi, para CuS demo: dia Bi, para Alu

23 nieliniowa nieklasyczna dygresja:
ferromagnetyzm polaryzacja domen magnesowanie ferromagnetyka = wojny graniczne domen: Barkhausen: dvd, demo histereza: „opóźnienie” reakcji na bodziec magnetyzacja vs energia termiczna temperatura i punkt Curie: punkt krytyczny przemiany fazowej ferro-para dvd Canadian nickel, dysprosium demo ferro-para home: magnetyzm kaloryfera

24 magnetyzacja materii: diamagnetyzm  wszystkie atomy
paramagnetyzm  niesparowane elektrony ferromagnetyzm  spiny

25 koniec EMO-22