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反磁性

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因反磁性產生磁浮的熱解碳(pyrolytic carbon)。

反磁性是一些類別的物質,當處在外加磁場中,會對磁場產生的微弱斥力的一種磁性現象。

起因

反磁性的成因,是當物質處在外加磁場中,外加磁場使得物質電子軌道(更精確的講法:軌域)運動產生改變的連帶效應。當施加一外源磁場B時,會對運動中的電子(電荷q)產生了磁力FF = qv × B。此力改變了電子所受的向心力,使得電子軌道運動或是加速,或是減慢。電子速度因此受到改變,而連帶改變了其與外加磁場相反方向上的軌道磁矩

考慮兩個電子軌域:一個順時針運動,一個逆時針運動。一進入頁面方向的外加磁場會使順時針轉動電子的向心力增加,而使其自頁面出來方向上的磁矩增加。同樣的外加磁場則會使逆時針轉動電子的向心力減少,而使其進入頁面方向上的磁矩減少。兩者的改變都與進入頁面方向的外加磁場相抗衡。然而,外加磁場對於多數日常物質所感生的磁矩卻非常小,因此淨效應會是一種斥力。

所有物質都會對外加磁場作出不同程度的反磁性反應;但是對於同時擁有其他磁性性質的材料來說(如鐵磁性順磁性),反磁性可以完全忽略不計。那些僅僅或者很大程度顯示反磁性的物質被稱之為反磁性材料或者反磁性子。那些被認為具有反磁性的材料通常被非物理學家作為非磁性物質看待。它們包括DNA,絕大多數有機化合物石油和一些塑料,和金屬水銀(元素),

歷史

雖然早在1778年,S. J. Brugmans就發現了金屬和金屬在磁場中存在某些反磁性現象。但是直到1845年9月,Michael Faraday發現在外在施加磁場中,所有天然物質擁有不同程度的反磁性,反磁性這個詞才正式在文獻中使用。

反磁性磁浮

參考文獻

參看

外部連結