基本介紹
- 中文名：抗磁性材料
- 外文名：diamagnetism
- 屬性：一種弱磁性材料
- 領域：電磁學
簡介,性質,套用,
簡介
抗磁性是指一種弱磁性。組成物質的原子中，運動的電子在磁場中受電磁感應而表現出的屬性。外加磁場使電子軌道動量矩繞磁場進動，產生與磁場方向相反的附加磁矩，故磁化率k抗為很小的負值（10-5—10-6量級）。因此，所有物質都具有抗磁性。一切物質都具有磁性，任何空間都存在磁場，只是強弱不同而已。磁化率k是材料的磁化強度M與外磁場強度H的比值。它的大小反映了物質磁化的難易程度，也是對物質磁性分類的主要依據。
性質
抗磁性是普遍存在的，它是所有物質在外磁場作用下毫不例外地具有的一種屬性。外磁場穿過電子軌道時，引起的電磁感應使軌道電子加速。根據焦耳－楞次定律，由軌道電子的這種加速運動所引起的磁通，總是與外磁場變化相反，因而磁化率k總是負的。
按照經典理論，傳導電子是不可能出現抗磁性的。因為外加磁場（由於洛倫茲力垂直於電子的運動方向）不會改變電子系統的自由能及其分布函式，因此磁化率為零。
在外磁場作用下形成的環形電流在金屬的邊界上反射，因而使金屬體內的抗磁性磁矩為表面 “破折軌道”的反向磁矩抵消，不顯示抗磁性。
只有純抗磁性物質才能明顯地被觀測到抗磁性。例如，惰性氣體元素和抗腐蝕金屬元素（金、銀、銅等等）都具有顯著的抗磁性。當外磁場存在時，抗磁性才會表現出來。假設外磁場被撤除，則抗磁性也會隨之消失。
任何物體在磁場作用下，都會產生抗磁性效應。但因抗磁性很弱，若物體具有順磁性或序磁性（見鐵磁性）時，抗磁性就被掩蓋了。因此，從原子結構來看，呈現抗磁性的物體是由具有滿電子殼層結構的原子、離子或分子組成的，如惰性氣體、食鹽、水以及絕大多數有機化合物等。由於邁斯納效應，超導體是理想的抗磁體（見超導電性）。抗磁磁化率與磁場和溫度無關。但也有例外，如石墨、鉍等。
