Что является источником точки Кюри?

Я серьезно пересматриваю свои знания о магнетизме, и точка Кюри одновременно поучительна и загадочна. Я понимаю, что он делает ((ферро)магнетизм над ним исчезает), и имею смутное представление о том, как это работает. Что меня беспокоит, так это то, что если (ферро)магнетизм проистекает из расположения электронов на различных орбиталях (дисбаланс в общем электронном вращении), почему гораздо больше материалов, включая базовые элементы, не имеют точки Кюри? Что делает очень немногочисленные ферромагнитные материалы такими уникальными?

Ответы (1)

Что меня беспокоит, так это то, что если (ферро)магнетизм проистекает из расположения электронов на различных орбиталях (дисбаланс в общем электронном вращении), почему гораздо больше материалов, включая базовые элементы, не имеют точки Кюри? Что делает очень немногочисленные ферромагнитные материалы такими уникальными?

Не все материалы проявляют магнетизм или парамагнетизм.

Материалы могут быть классифицированы по их реакции на внешние магнитные поля как диамагнетики, парамагнетики или ферромагнетики. Эти магнитные отклики сильно различаются по силе. Диамагнетизм является свойством всех материалов и противостоит приложенным магнитным полям, но очень слаб. Парамагнетизм, если он присутствует, сильнее диамагнетизма и создает намагниченность в направлении приложенного поля и пропорциональную приложенному полю. Ферромагнитные эффекты очень велики, иногда создавая намагниченность на порядки больше, чем приложенное поле, и, как таковые, намного больше, чем диамагнитные или парамагнитные эффекты.

Ферромагнитные и парамагнитные материалы характеризуются наличием магнитных доменов, кластеров молекул/атомов, которые имеют коллективный магнитный дипольный момент, потому что это энергетически выгодная ориентация внутри кластера. Они могут быть ориентированы случайным образом, макроскопически компенсируя друг друга, в парамагнетиках. В ферромагнитных материалах все домены ориентированы в решетке, в которой складываются диполи. Точка Кюри — это когда кинетическая энергия, обусловленная температурой, достаточно велика, чтобы превратить ферромагнитные материалы в парамагнитные, т. е. разориентированные домены.

По этой причине только ферромагнитные материалы имеют точку Кюри, потому что только те решетки имеют ориентированные домены, которые могут рассредоточиться при повышении температуры выше определенной точки.

Это не совсем то, что я имею в виду. Я все это знаю, но из того, что я вижу, магнетизм возникает из-за дисбаланса в орбитальном расположении электронов по спину; если есть баланс, спины компенсируют друг друга. Но МНОГИЕ атомы имеют этот дисбаланс, поэтому кажется, что у каждого из них должна быть точка Кюри. Но это делают немногие. Что препятствует тому, чтобы у всех других атомов с несбалансированным спином была точка Кюри и, следовательно, возможность стать магнитными?
парамагнетизм и ферромагнетизм исходят из кластерных/доменных структур, а не из отдельных атомов и молекул. точка Кюри характеризует кластерную организацию, а не атомы/молекулы.
Согласно многочисленным источникам, которые я изучил, корнем магнетизма является вращение электронов, а электроны также являются источником, что неудивительно, электромагнетизма. Домены представляют собой (согласно тому, что я изучал) кластеры атомов или других подобных масштабных объектов, выровненных таким образом, чтобы обеспечить магнитный «поток». Итак, из того, что я постоянно слышу и читаю, источником магнетизма являются электроны. Что возвращает меня к исходному вопросу: поскольку спин электрона является источником магнитных свойств, почему лишь немногие материалы вообще могут обладать магнитными свойствами при любой температуре (т. е. почему у них нет точки Кюри)?
Возможно, вам будет полезно прочитать мой ответ здесь physics.stackexchange.com/questions/249887/… на аналогичный вопрос. для нанокластеров заменяют магнитные домены. Квантово-механические комбинации основных элементов, протонов, нейтронов, электронов порождают огромный спектр возможных форм твердотельной геометрии с соответствующими им квантовыми числами и полями.
Очень интересное и хорошо написанное чтение, но, похоже, оно о квантово-механическом влиянии на цвет. Я ничего не могу найти о магнетизме в нем. Это правильная ссылка?
Ответ касается цвета, но квантовая механика применима и к электронам. Электронные орбитали, если электрон имеет произвольное направление магнитного момента, обычно не будут накапливаться в объемном веществе, в кластерах, полный магнитный момент, если только не будет более низкого энергетического уровня (уровней) из решения КМ, где кластер имеет магнитные моменты электронов ориентированы так, что возникает магнитный домен.
у нас разное расписание, сейчас почти 6 утра, где я нахожусь. Я думал об этом, когда проснулся. Электронные орбитали будут спариваться и нейтрализовать магнитные моменты как энергетически низший уровень с большей вероятностью. Атомы, у которых внешние электроны создают магнитный момент, будут термодинамически склонны снова спариваться с севера на юг при контакте, если только по другим квантово-механическим причинам сложение не является энергетически более выгодным. Это происходит с внешним магнитным полем в парамагнетиках, которые обращаются к хаотичности по мере того, как
В парамагнетиках qm энергетически более выгодно иметь кластеры с магнитной ориентацией, называемые магнитными доменами, но они ориентированы случайным образом, если только внешнее поле не поставляет энергию для их ориентации. Когда поле выключено, возвращается термодинамическая случайность. В ферромагнетиках выше температуры Кюри во внешнем поле они парамагнетики. Ниже точки Кюри энергетика решетки (qm больших структур) такова, что она энергетически находится на более низком уровне для решетки, где магнитные моменты доменов остаются ориентированными.
Давайте посмотрим, понимаю ли я это немного лучше, потому что это, кажется, то, что мне нужно понять: ферромагнетизм основан на орбитальном расположении валентных электронов. В некоторых материалах, таких как железо, эти орбитали более свободно выравниваются и создают магнитный момент (или, скорее, удерживают магнитный момент всех атомов от самопроизвольного перемешивания). Выше точки Кюри орбитали слишком «энергичны», чтобы их можно было удерживать в выравнивании, необходимом для магнитного момента.
И домены в основном образуются, потому что кластеры атомов (или молекул, я думаю) с магнитным моментом выравнивают друг друга, но если не дать крупномасштабный «толчок», домены будут конфликтовать друг с другом, а не соответствовать какому-либо отдельному «ядру». домен. Это где-то рядом правильно??
да, вывод правильный
Что является источником точки Кюри?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v