Диамагнетизм


Диамагнети́зм (от греч. «dia…» — расхождение и «магнетизм») — один из видов магнетизма, проявляющийся в намагничивании вещества в на­прав­ле­нии, про­ти­во­по­лож­ном дей­ст­вую­ще­му на не­го внеш­не­му магнитному полю[1].

Эффект обусловлен тем, что в процессе вне­се­ния те­ла в маг­нит­ное по­ле или создания поля в месте нахождения тела орбита каждого находящегося в теле электрона оказывается «контуром», пронизываемым переменным магнитным потоком. По закону электромагнитной индукции Фарадея в таком случае должны воз­ни­ка­ть ин­ду­ци­ро­ван­ные («наведённые») кру­го­вые то­ки, то есть до­ба­воч­ное кру­го­вое движе­ние электронов во­круг на­прав­ле­ния маг­нит­но­го по­ля. Эти токи создают в каждом атоме индуцированный магнитный момент, направленный, согласно правилу Ленца, навстречу внешнему полю. Таким образом, диамагнетизм имеет фундаментальную природу и является микроскопическим проявлением того же закона Фарадея, который ответственен за возникновение электродвижущей силы в электротехнике.

Некоторые аспекты диамагнетизма, однако, нельзя описать с позиции только классической физики, и требуется привлечение квантовой механики[2].

Диамагнетизм присущ любым средам, независимо от того, имелся ли первоначально собственный магнитный момент у частиц среды или нет и как он был ориентирован. Однако диамагнетизм слаб и перекрывается полями другой природы, если собственным магнитные моменты наличествуют в системе.

Электроны, обеспечивающие индукционный ток, могут быть свободными, то есть перемещающимися по телу в целом (в металлах, полупроводниках, плазме), или связанными, то есть принадлежащими конкретному атому (в диэлектриках, частично в полупроводниках).

В случае свободных электронов имеет место искажение их траекторий — в металлах такой механизм называется диамагнетизмом Ландау.