Դիամագնիսականություն

Դիամագնիսականությունը (անգլ.՝ diamagnetism) այն երևույթն է, երբ նյութը մագնիսանում է արտաքին մագնիսական դաշտին հակառակ ուղղությամբ։ Այն նյութերը, որոնք դրսևորում են դիամագնիսական հատկություններ ընդունված է անվանել դիամագնիսներ։ Դիամագնիսներ են ազոտը, արծաթը, ջուրը, բիսմութը և այլն։ Դիամագնիսականություն դիտվում է այնպիսի նյութերի մոտ, որոնց ատոմները արտաքին մագնիսական դաշտի բացակայության դեպքում չունեն մագնիսական մոմենտ։
Դիամագնիսականությունն առաջին անգամ հայտնաբերվել է 1778 թվականին Սեբալդ Ջաստինուս Բրուգմանսի (անգլ.՝ Sebald Justinus Brugmans) կողմից, երբ նա նկատեց, որ բիսմութե առարկան վանվում է մագնիսական դաշտի կողմից։


== Տեսություն ==


=== Դիամագնիսներ ===
Արտաքին թույլ մագնիսական դաշտերի դեպքում նյութի մագնիսացվածության I վեկտորի և մագնիսական դաշտի H լարվածության կապը տրվում է հետևյալ առնչությամբ

  
    
      
        
          I
        
        =
        χ
        
          H
        
      
    
    {\displaystyle \mathbf {I} =\chi \mathbf {H} }
  որտեղ χ հաստատունը կոչվում է տվյալ նյութի մագնիսական ընկալունակություն։ Իսկ մագնիսական դաշտի լարվածության H վեկտորի և ինդուկցիայի B վեկտորի կապը թույլ մագնիսական դաշտերի դեպքում տրվում է

  
    
      
        
          B
        
        =
        μ
        
          H
        
      
    
    {\displaystyle \mathbf {B} =\mu \mathbf {H} }
  առնչությամբ, որտեղ 
  
    
      
        μ
        =
        1
        +
        4
        π
        χ
      
    
    {\displaystyle \mu =1+4\pi \chi }
   հաստատունը կոչվում է տվյալ նյութի մագնիսական թափանցելիություն։ Դիմամագնիսների համար 
  
    
      
        χ
        <
        0
      
    
    {\displaystyle \chi <0}
   և 
  
    
      
        μ
        <
        1
      
    
    {\displaystyle \mu <1}
   : Աջակողմյան աղյուսակում բերված են որոշ դիամագնիսների մագնիսական ընկալունակությունների արժեքները միավորների ՍԳՎ համակարգում։ Քանի որ դիամագնիսների համար 
  
    
      
        χ
        <
        0
      
    
    {\displaystyle \chi <0}
  , ապա մագնիսացման հետևանքով ստեղծված մագնիսական դաշտը հակառակ է ուղղված արտաքին մագնիսական դաշտին։ Մագնիսացումը ձգտում է թուլացնել մագնիսական դաշտը նյութի ներսում։ Կախված մագնիսական ընկալունակության արժեքից՝ տարբեր նյութեր տարբեր չափով են թուլացնում նյութի ներսի դաշտը։ Գերհաղորդականության վիճակում գտնվող նյութը գործնականում ամբողջությամբ չեզոքացնում է մագնիսական դաշտը (երբեմն ասում են, ու գերհաղորդիչը իր միջից դուրս է հանում արտաքին մագնիսական դաշտի ուժագծերը)։ Գերհաղորդիչների այսպիսի վարքը հայտնի է Մեյսների էֆեկտ անվամբ։


=== Լանգեվինի տեսությունը ===
Արտաքին թույլ մագնիսական դաշտում մագնիսական մոմենտ չունեցող ատոմը պտտվում է լարմորյան հաճախությամբ, որը որոշվում հետևյալ կերպ

  
    
      
        
          ω
        
        =
        
          
            e
            
              2
              m
              c
            
          
        
        
          B
        
      
    
    {\displaystyle \mathbf {\omega } ={\frac {e}{2mc}}\mathbf {B} }
  որտեղ e-ը տարրական լիցքն է, m-ը էլեկտրոնի զանգվածն է, c-ը՝ լույսի արագությունը, իսկ B-ը մագնիսական դաշտի ինդուկցիայի վեկտորը։ Բանաձևից երևում է, որ լարմորյան պտույտի անկյունային արագությունը ունի նույն ուղղությունը ինչ մագնիսական դաշտի ինդուկցիան։ Սա նշանակում է, որ այդ պտույտով պայմանավորված մագնիսական մոմենտը ուղղված կլինի B-ին հակառակ(քանի որ էլեկտրոնի լիցքը բացասական է)։ Տարբեր ատոմների կողմից ստեղծված այսպիսի մագնիսական մոմենտները կգումարվեն և կստեղծեն արտաքին B դաշտին հակառակ ուղղված մագնիսական դաշտ։ Սա դիամագնիսականության որակական բացատրությունն է՝ հիմնված ազատ վիճակում մագնիսական մոմենտ չունեցող ատոմների լարմորյան պտույտի վրա, որը տեղի է ունենում արտաքին հաստատուն մագնիսական դաշտի ազդեցությամբ։ Քանակական մանրամասն դատողությունների արդյունքում կարելի է հանգել մագնիսացվածության վեկտորի հետևյալ արտահայտությանը

  
    
      
        
          I
        
        =
        −
        
          
            
              N
              Z
              
                e
                
                  2
                
              
            
            
              6
              m
              
                c
                
                  2
                
              
            
          
        
        <
        
          R
          
            2
          
        
        >
        
          H
        
      
    
    {\displaystyle \mathbf {I} =-{\frac {NZe^{2}}{6mc^{2}}}<R^{2}>\mathbf {H} }
  որտեղ N-ը միավոր ծավալում ատոմների թիվն է, Z-ը՝ ատոմի կարգաթիվը, R-ը՝ էլեկտրոնի և ատոմի միջուկի հեռավորությունն է, իսկ <>-ով նշանակված է ներսում գրված մեծության միջին արժեքը։ Քանակական այս դատողություններն առաջին անգամ արել է Լանգեվինը և դիամագնիսականության այս տեսությունը, որն, ի միջի այլոց, կիսադասական տեսություն է՝ հիմնված ատոմի Բորի մոդելի վրա, հաճախ անվանում են Լանգեվինի տեսություն, իսկ այսպիսի պրոցեսով պայմանավորված դիամագնիսականությունը՝ Լանգեվինի դիամագնիսականություն։


=== Լանդաուի դիամագնիսականություն ===
Դիամագնիսականության Լանգեվինի տեսութունը չի կարող բացատրել մետաղների դիամագնիսականությունը քանի որ մետաղներում էլեկտրոնների մի մասը(ազատ էլեկտրոնները) տեղայնացված չէ ատոմների շուրջը։ Մետաղի ազատ էլեկտրոնների ամբողջությունը կարելի է դիտարկել որպես էլեկտրոնային գազ։ Էլեկտրոնային գազի դիամագնիսականության տեսությունը մշակել է Լև Լանդաուն, այդ իսկ պատճառով մետաղների դիամագնիսականությունը ստացել է Լանդաուի դիամագնիսականություն անվանումը։


== Ծանոթագրություններ ==


== Արտաքին հղումներ ==
The Feynman Lectures on Physics Vol. II Ch. 34: The Magnetism of Matter