反磁性
反磁性
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反磁性（はんじせい、英: diamagnetism）とは、外部磁場をかけたとき（磁石を近づけるなど）、物質が磁場の逆向きに磁化され（＝負の磁化率）、磁場とその勾配の積に比例する力が、磁石に反発する方向に生ずる磁性のことである。磁場をかけた場合にのみこの性質が現れ、反磁性体は自発磁化を示さない。反磁性は、1778年にセバールド・ユスティヌス・ブルグマンス によって発見され、その後、1845年にファラデーがその性質を「反磁性」と名づけた。
- ^ Properties of diamagnetic fluid in high gradient magnetic fields, S. Ueno and M. Iwasaka, J. Appl. Phys. 74 (1994) 7177 doi:10.1063/1.356686
- ^ モーゼ効果及び逆モーゼ効果の観測とその機構, 廣田 憲之, 日本物理学会講演概要集 50 (3) 192
- ^ Nave, Carl L.. “Magnetic Properties of Solids”. HyperPhysics. 2008年11月9日閲覧。
- 1 反磁性とは
- 2 反磁性の概要
- 3 超伝導体の完全反磁性
- 4 関連項目
反磁性
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/06/01 13:35 UTC 版)
「マイケル・ファラデー」の記事における「反磁性」の解説
1845年、ファラデーは多くの物質が磁場に対して弱く反発することを発見し、その現象を反磁性 (diamagnetism) と名付けた。 また、光の進む方向にそって印加された電磁場によって直線偏光の偏光面が回転することを発見。これをファラデー効果と呼ぶ。ファラデーのノートには「私はついに磁気の曲線または「力の線」を解明し、光線を磁化することに成功した」と記してある。 晩年（1862年）、磁場によって光のスペクトルが変化するのではないかと考え、分光器を使って実験している。しかしファラデーが使っていた機器ではスペクトルの変化を捉えることはできなかった。同じ現象を後にピーター・ゼーマンが改良された機器で研究し、1897年に公表、1902年にノーベル物理学賞を受賞することになった。1897年の論文でも、ノーベル賞講演でも、ゼーマンはファラデーの業績に言及している。
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反磁性
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詳細は「反磁性」を参照 反磁性はあらゆる物質に存在し、磁場に反発する傾向を示す。しかし、常磁性（外部の磁場を強化する傾向）のある物質では常磁性が支配的になる。したがって、あらゆる物質が反磁性を持つにも関わらず、反磁性的現象は反磁性しか持たない物質でしか観測されない。反磁性物質では電子は必ず対になっており、電子のスピン磁気モーメントは常に相殺されて巨視的効果を全く引き起こさない。その場合、磁化は電子の軌道運動から生じ、古典的には次のように理解できる。 物質を磁場に置くと、原子核の周囲を回っている電子は原子核との間のクーロン力に加えて磁場によるローレンツ力を受けることになる。電子の運動の方向によって、向心力が強まって電子が原子核に引き寄せられたり、逆に引き離されたりする。このため、磁場と逆向きの軌道磁気モーメントを持つ電子の磁気モーメントは強くなり、磁場と同じ方向の軌道磁気モーメントを持つ電子の磁気モーメントは弱められる（レンツの法則）。結果として、物質全体では磁場とは逆向きの磁気モーメントが生じる。 なお、この解説は一種のヒューリスティクスであって、真の理解のためには量子力学を持ち出す必要がある。 あらゆる物質でこのような電子軌道の変化が起きるが、常磁性や強磁性の物質では対になっていない電子の効果が相対的に大きいため、反磁性的現象は観測できない。
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