Лидеры категории
Лена-пена
М.И.
Y.Nine
•••
Искусственный Интеллект
Искусственный Интеллект
Искусственный Интеллект
Железо притягивается магнитом . И железная пылинка тоже . А кусочек из 20 атомов? А из 2? Наконец 1 атом ?
Олег
(12796),
закрыт
7 лет назад
То есть мне стало интересно, каждый отдельный атом железа притягивается магнитом или для этого нужна группировка из 20 или может из 100 атомов ?
Лучший ответ
Arkanarian Physicist
(56552)
7 лет назад
Да, домены состоят из большого количества атомов, их размер обычно ~10^(-2) - 10^(-4) мм (bse.sci-lib.com/article031722.html). Т. е. обычно домен содержит ~10^14 - 10^20 атомов (!!!). А при размерах частички, существенно меньших, ферромагнетизм не возникает.
Конечно, атомы могут (но чрезв. слабо, обнаружимо только спец. приборами) притягиваться за счёт наличия магнитного дипольного момента их системы электронных оболочек и магнитного дипольного момента ядра (ещё на ~3+ порядка меньше).
Но м. д. м. оболочек равен 0, когда все электроны спарены, а у железа (его ат. номер чётный) это так. А м. д. м. ядра ≠0 только для ядер со спином ≠0, но единственный такой изотоп железа (⁵⁷Fe) содержится в природной смеси изотопов железа лишь в к-ве 2.21%.
Конечно, атомы могут (но чрезв. слабо, обнаружимо только спец. приборами) притягиваться за счёт наличия магнитного дипольного момента их системы электронных оболочек и магнитного дипольного момента ядра (ещё на ~3+ порядка меньше).
Но м. д. м. оболочек равен 0, когда все электроны спарены, а у железа (его ат. номер чётный) это так. А м. д. м. ядра ≠0 только для ядер со спином ≠0, но единственный такой изотоп железа (⁵⁷Fe) содержится в природной смеси изотопов железа лишь в к-ве 2.21%.
White RabbitИскусственный Интеллект (313681)
7 лет назад
Вы забыли про неспаренные электроны на d-уровне, это же переходный металл!
1s 22s 22p __63s __23p__64s __23__d6.
В результате аж 4(ЧЕТЫРЕ) орбитальных момента - в одну сторону.
В результате магнитный момент = 2,35 мю...
1s 22s 22p __63s __23p__64s __23__d6.
В результате аж 4(ЧЕТЫРЕ) орбитальных момента - в одну сторону.
В результате магнитный момент = 2,35 мю...
Arkanarian Physicist
Оракул
(56552)
Да, признаЮ, забыл, парамагнетизм будет.
Остальные ответы
Андриян Николаев
(12475)
7 лет назад
Конечно каждый епрст!!! Тебе магнит на железо что влияет на кусочки чтоли? Нет, на атомном уровне все происходит и намного сильнее.
Владимир ЗамятинОракул (65157)
7 лет назад
Неправильно.
Андриян Николаев
Мудрец
(12475)
Двойку не ставьте :)
White RabbitИскусственный Интеллект (313681)
7 лет назад
Нет!
Ферромагнетизм = КОЛЛЕКТИВНЫЙ КВАНТОВЫЙ эффект
Ферромагнетизм = КОЛЛЕКТИВНЫЙ КВАНТОВЫЙ эффект
serШkod Поликанов СергейМыслитель (7365)
7 лет назад
С помощью электрического потенциала можно отрывать от поверхности и переносить атомы .
Выстраивая таким образом нужную молекулярную структуру которую обычными химическими реакциями не получишь .
Так-что получается что абсолютно каждый атом обладает очень слабым полем которого недостаточно для существования магнитного поля атома .
Вот отсюда и причина существования магнитного поля доменов состоящих из более чем 1000 атомов а-то и миллионов .
Выстраивая таким образом нужную молекулярную структуру которую обычными химическими реакциями не получишь .
Так-что получается что абсолютно каждый атом обладает очень слабым полем которого недостаточно для существования магнитного поля атома .
Вот отсюда и причина существования магнитного поля доменов состоящих из более чем 1000 атомов а-то и миллионов .
serШkod Поликанов Сергей
Мыслитель
(7365)
Перенос атомов в электронном микроскопе туннельным эффектом .
Прочитал много статей лет 8-9 назад .
Даже адрес был на одном сайте где можно купить устройство по переносу атомов .
И даже была ссылка на сайт с возможностью построить молекулы на этом приборе .
Анемподест Фитюлькин
(45617)
7 лет назад
Для возникновения такого явления как ферромагнитизм нужно много атомов. Они взаимодействуют друг с другом и создают т. н. домены, в которых суть явления.
Юрий Моисеев
(83960)
7 лет назад
В железе существуют такие структуры, под названием домены. Магнитный домен может быть размером 0,01... 0.00001 см и железо меньше этих размеров не притянутся. Я так думаю.
Владимир Замятин
(65157)
7 лет назад
Ферромагнетизм - это коллективное творчество атомов. Сколько атомов нужно для включения этого свойства, не знаю. Думаю, не меньше миллиона.
николай николаевичМыслитель (5138)
7 лет назад
Откуда знаете что это коллективное творчество атомов?
Владимир Замятин
Оракул
(65157)
Книжки читаю.
White RabbitИскусственный Интеллект (313681)
7 лет назад
Не-а, нескольких тысяч очевидно достаточно: получены ферромагнитные наночастицы с размерами порядка 7 нм
http://www.nanometer.ru/2008/11/02/12255844853611_54400.html
http://www.nanometer.ru/2008/11/02/12255844853611_54400.html
Владимир Замятин
Оракул
(65157)
Ну вот и хорошо.
. .
(9000)
7 лет назад
Каждая электрически заряженная частица окружена электромагнитным полем, с помощью которого она способна взаимодействовать с любой другой электрически заряженной частицей.
. .Мыслитель (9000)
7 лет назад
Первоначальная доменная теория магнетизма Вейса сохранила свое значение до настоящего времени, получив, однако, обновленную интерпретацию на основе представления о нескомпенсированных электронных спинах как факторе, определяющем атомный магнетизм.
Для пояснения этой концепции рассмотрим (рис. 8) свободный атом железа – типичного ферромагнитного материала. Две его оболочки (K и L), ближайшие к ядру, заполнены электронами, причем на первой из них размещены два, а на второй – восемь электронов. В K-оболочке спин одного из электронов положителен, а другого – отрицателен. В L-оболочке (точнее, в двух ее подоболочках) у четырех из восьми электронов положительные, а у других четырех – отрицательные спины.
Для пояснения этой концепции рассмотрим (рис. 8) свободный атом железа – типичного ферромагнитного материала. Две его оболочки (K и L), ближайшие к ядру, заполнены электронами, причем на первой из них размещены два, а на второй – восемь электронов. В K-оболочке спин одного из электронов положителен, а другого – отрицателен. В L-оболочке (точнее, в двух ее подоболочках) у четырех из восьми электронов положительные, а у других четырех – отрицательные спины.
. .
Мыслитель
(9000)
В обоих случаях спины электронов в пределах одной оболочки полностью компенсируются, так что полный магнитный момент равен нулю. В M-оболочке ситуация иная, поскольку из шести электронов, находящихся в третьей подоболочке, пять электронов имеют спины, направленные в одну сторону, и лишь шестой – в другую. В результате остаются четыре нескомпенсированных спина, чем и обусловлены магнитные свойства атома железа. (Во внешней N-оболочке всего два валентных электрона, которые не дают вклада в магнетизм атома железа.)
Более подробно: http://encyclopaedia.biga.ru/enc/science_and_technology/MAGNITI_I_MAGNITNIE_SVOSTVA_VESHCHESTVA.html
SDI
(83288)
7 лет назад
Не должен по идее. Атом же по заряду нейтрален.
White RabbitИскусственный Интеллект (313681)
7 лет назад
А причём тут заряд? Вы не знаете разницы между магнитным и электрическим полями? А зачем тогда постить ВЗДОР?
serШkod Поликанов Сергей
(7365)
7 лет назад
Термальная энергия атомов является причиной существования десятков (!) физических свойств веществ состоящих из атомов .
Одно из физических свойств - магнетизм огромного количества атомов железа и соединений с добавлением редкоземельных металлов .
И ещё .
Знаете ли вы что есть молекулярные двигатели органического происхождения .
И приводит в движение этот двигатель термальная энергия атомов .
И это не магнетизм . Но в железе это энергия проявления магнетизма .
Так-что если термальная энергия в куске железа постоянна а на железо не реагирует магнитная стрелка компаса - это не значит что в куске нет магнитной активности .
Просто магнитные силовые поля замкнуты в малых петлях и не дают наводок в окружающую среду .
Одно из физических свойств - магнетизм огромного количества атомов железа и соединений с добавлением редкоземельных металлов .
И ещё .
Знаете ли вы что есть молекулярные двигатели органического происхождения .
И приводит в движение этот двигатель термальная энергия атомов .
И это не магнетизм . Но в железе это энергия проявления магнетизма .
Так-что если термальная энергия в куске железа постоянна а на железо не реагирует магнитная стрелка компаса - это не значит что в куске нет магнитной активности .
Просто магнитные силовые поля замкнуты в малых петлях и не дают наводок в окружающую среду .
Владимир ЗамятинОракул (65157)
7 лет назад
А это ещё что такое - «термальная энергия атома»?
White Rabbit
Искусственный Интеллект
(313681)
А это БРЕД СИВОЙ КОБЫЛЫ.
Сергей неглупый человек, но свихнулся на стандартном для лженауки вздоре - придумывании СУЩНОСТЕЙ путём из высасывания из пальца))))
White Rabbit
(313681)
7 лет назад
Притягивается, разумеется, каждый атом! Независимо от намагниченности образца... но зависимо от ориентации в пространстве, разумеется: он точно также может ведь и отталкиваться))) - у атомов и фероромагнетиков, и антиферромагнетиков - сильный собственный магнитный момент, потому-то они и (анти) ферромагнетики см ответ Марины на исходный вопрос
Но ферромагнетики притягиваются намного сильнее - потому, что у них (внутри 1 домена) все атомы ориентированы в одну сторону 9и притягиваются одинаково). А вот это упорядоченное - уже НЕ МАГНИТНОЕ, оно вызвано в первую очередь обменным взаимодействием (чисто квантовый эффект)
Здесь хороший индикатор - марганец. У его атомов тоже есть нескомпенсированный магнитный момент, - но вот обменное взаимодейстивие в решётке не создаёт доменов. А вот соединения марганца с соотвествующей структурой - могут быть ферромагнетками.
Но ферромагнетики притягиваются намного сильнее - потому, что у них (внутри 1 домена) все атомы ориентированы в одну сторону 9и притягиваются одинаково). А вот это упорядоченное - уже НЕ МАГНИТНОЕ, оно вызвано в первую очередь обменным взаимодействием (чисто квантовый эффект)
Здесь хороший индикатор - марганец. У его атомов тоже есть нескомпенсированный магнитный момент, - но вот обменное взаимодейстивие в решётке не создаёт доменов. А вот соединения марганца с соотвествующей структурой - могут быть ферромагнетками.
White RabbitИскусственный Интеллект (313681)
7 лет назад
Почитала предыдущие ответы - необходимо следующее замечание:
Хотя 1 атом и имеет неслабый магнитный момент - но его именно притяжение очень мало!))) - он ведь в магнитном поле ориентируется, конечно, но притяжение-то зависит не от величины поля, а от разности этих величин на длине магнитного диполя - а на размере атома этот градиент ничтожен. Для сильно притяжение необходима достаточно большая длина образца, в котором все атомы ориентированы одинаково - а это уже - ферромагнетизм
Хотя 1 атом и имеет неслабый магнитный момент - но его именно притяжение очень мало!))) - он ведь в магнитном поле ориентируется, конечно, но притяжение-то зависит не от величины поля, а от разности этих величин на длине магнитного диполя - а на размере атома этот градиент ничтожен. Для сильно притяжение необходима достаточно большая длина образца, в котором все атомы ориентированы одинаково - а это уже - ферромагнетизм
Evgeny M.
(957769)
7 лет назад
.
А что Вы подразумеваете под словом ПРИТЯГИВАЕТСЯ?
Вот, например, алюминий притягивается магнитом или нет?
Большинство людей говорят, что не притягивается, потому, что это НЕ ЧУВСТВУЕТСЯ РУКАМИ.
Но точные лабораторные приборы показывают, что алюминий притягивается к магниту. Поэтому специалисты считают, что алюминий притягивается к магниту, потому что это ЧУВСТВУЮТ ТОЧНЫЕ ЛАБОРАТОРНЫЕ ПРИБОРЫ.
.
Притягивается каждый парамагнитный атом, то есть атом имеющий свой собственный магнитный момент.
Так как атомы железа парамагнитные, то и они все притягиваются к магниту. Но руками Вы это не почувствуете.
Это притяжение обусловлено общей физикой. Любой магнитный диполь втягивается в область более сильного магнитного поля. Так как магнитное поле магнита неоднородно в пространстве (возле магнита поле сильнее), то все парамагнитные атомы притягиваются к магниту.
Ферромагнитный порядок тут абсолютно не при чем.
Ферромагнитный порядок только стабилизирует тепловые флуктуации магнитных моментов парамагнитных атомов. Это приводит просто к усилению притяжения. Усилению до такой степени, что это начинает проявляться в быту и чувствоваться руками.
В алюминии нет ферромагнитного порядка и поэтому это притяжение в слабых магнитных полях руками не чувствуется.
В кусочке железа из 20 атомов ферромагнитный порядок при комнатной температуре отсутствует. Мало того, ферромагнитный порядок в таком кусочке будет отсутствовать даже при абсолютном нуле. (Ферромагнитный порядок при абсолютном нуле в железе будет при размере кусочка от нескольких десятков ангстрем и более.) Но каждый отдельно взятый атом железа будет испытывать притяжение к магниту. Но руками вы это не почувствуете, не только из-за малого количества атомов, но и из-за отсутствия ферромагнитного порядка.
.
А что Вы подразумеваете под словом ПРИТЯГИВАЕТСЯ?
Вот, например, алюминий притягивается магнитом или нет?
Большинство людей говорят, что не притягивается, потому, что это НЕ ЧУВСТВУЕТСЯ РУКАМИ.
Но точные лабораторные приборы показывают, что алюминий притягивается к магниту. Поэтому специалисты считают, что алюминий притягивается к магниту, потому что это ЧУВСТВУЮТ ТОЧНЫЕ ЛАБОРАТОРНЫЕ ПРИБОРЫ.
.
Притягивается каждый парамагнитный атом, то есть атом имеющий свой собственный магнитный момент.
Так как атомы железа парамагнитные, то и они все притягиваются к магниту. Но руками Вы это не почувствуете.
Это притяжение обусловлено общей физикой. Любой магнитный диполь втягивается в область более сильного магнитного поля. Так как магнитное поле магнита неоднородно в пространстве (возле магнита поле сильнее), то все парамагнитные атомы притягиваются к магниту.
Ферромагнитный порядок тут абсолютно не при чем.
Ферромагнитный порядок только стабилизирует тепловые флуктуации магнитных моментов парамагнитных атомов. Это приводит просто к усилению притяжения. Усилению до такой степени, что это начинает проявляться в быту и чувствоваться руками.
В алюминии нет ферромагнитного порядка и поэтому это притяжение в слабых магнитных полях руками не чувствуется.
В кусочке железа из 20 атомов ферромагнитный порядок при комнатной температуре отсутствует. Мало того, ферромагнитный порядок в таком кусочке будет отсутствовать даже при абсолютном нуле. (Ферромагнитный порядок при абсолютном нуле в железе будет при размере кусочка от нескольких десятков ангстрем и более.) Но каждый отдельно взятый атом железа будет испытывать притяжение к магниту. Но руками вы это не почувствуете, не только из-за малого количества атомов, но и из-за отсутствия ферромагнитного порядка.
.
ОлегМудрец (12796)
7 лет назад
(Ферромагнитный порядок при абсолютном нуле в железе будет при размере кусочка от нескольких десятков ангстрем и более.)
То есть размер 10 в минус 8 степени мм. А один из предыдущих ответил, что размер домена 10 в минус 4 степени мм. То есть большая разница...
То есть размер 10 в минус 8 степени мм. А один из предыдущих ответил, что размер домена 10 в минус 4 степени мм. То есть большая разница...
Evgeny M.
Высший разум
(957769)
Я говорю, не про размер домена. Речь идет о том, при каком размере тела ферромагнетика при абсолютном нуле будет ферромагнитный порядок.
А размеры доменов гуляют в очень широких пределах. Например, в обычном магните размеры доменов могут быть порядка размеров самого магнита. Даже весь магнит может состоять из одного единственного домена.
ОлегМудрец (12796)
7 лет назад
Разъясню подробней суть моего вопроса. Да, каждый отдельный изолированный атом железа притягивается магнитом. Но меня интересует, при каком размере кусочка железа, это притяжение, пересчитанное на каждый атом железа, становится намного больше, резко возрастает (из - за коллективных явлений атомов) ?
Evgeny M.
Высший разум
(957769)
При абсолютном нуле это как раз и произойдет где-то на размере несколько десятков ангстрем, когда установится ферромагнитный порядок
При комнатной температуре не будет никакого резкого возрастания. Будет постепенное возрастание на размерах порядка несколько сотен ангстрем. Дело в том, что при увеличении размера тела, после установления ферромагнитного порядка, магнитный момент тела будет хаотично вращаться под действием тепловых флуктуаций пока размеры тела не станут порядка нескольких тысяч ангстрем. При этом, чем больше размер тела, тем меньше дисперсия такого теплового поведения магнитного момента тела и больше среднее значение магнитного момента по времени вдоль легкой оси намагничивания или вдоль магнитного поля. Но дисперсия и среднее по времени не меняется скачком.
Похожие вопросы