Магнитные свойства вещества
Все материалы по характеру их поведения в магнитном поле могут быть разбиты на три большие группы. Наиболее слабо воздействие поля на материалы, называемые диамагнетиками. Несколько сильнее выражены магнитные свойства у следующей группы — парамагнетиков. Наиболее ярко «любовь» к магнитному полю проявляют ферромагнетики — вещества, способные сами создавать такие поля, то есть намагничиваться.
За магнитные свойства состоящего из атомов вещества, как мы только что выяснили, отвечают магнитные моменты атомов. Атомы ряда веществ обладают полным магнитным моментом, равным нулю. Это означает следующее: орбитальные и спиновые магнитные моменты сбалансированы так, что у каждого атома нет среднего магнитного момента. При помещении такого материала в магнитное поле происходит слабое его намагничивание, то есть материал создает свое поле, причем в направлении противоположном внешнему. Так ведут себя диамагнетики. Ими являются, например, вода и обычная соль, а также медь, серебро и золото.
Атомы парамагнетиков имеют собственный магнитный момент. Во внешнем поле эти моменты стремятся выстроиться вдоль поля (вспомним рамку!), а значит, и возникающее вследствие этого поле (то есть намагничение) направлено вдоль наложенного внешнего поля. К парамагнетикам относят некоторые металлы, такие как литий, алюминий, платина. Небольшое количество веществ, например железо, никель и кобальт, при нормальных температурах остаются намагниченными даже после того, как внешнее магнитное поле было убрано. Таковы ферромагнетики.
Это происходит из-за того, что внешнее поле индуцирует (создает) такие огромные магнитные моменты внутри материала, что они могут значительно превосходить внешнее поле. А такое возможно потому, что ненамагниченный кристалл железа или никеля состоит из маленьких областей (так называемых доменов), внутри которых вещество полностью намагничено! Правда, в отсутствие магнитного поля они намагничены как попало, так что в целом большой кусок такого вещества оказывается ненаматиченным. А вот если его поместить в магнитное поле... Впрочем, проявите смекалку и представьте, что произойдет.