Geçirgenlik (elektromanyetizma)

Göreceli geçirgenlik ve manyetik duyarlılık

Göreceli geçirgenlik bazen µᵣ sembolüyle gösterilir, özel bir ortamın göreceliliğinin boş alan göreceliliğine µ₀oranıdır:
µ₀ = 4π × 10⁻⁷ N A⁻².  Göreceli geçirgenlik açısından manyetik duyarlılıktır:
χₘ sayısı boyutsuz bir niceliktir, bazen hacimsel veya kütlesel hassasiyet olarak adlandırılır, χₚ (manyetik kütle veya özel duyarlılık) ve χM (molar ya da molar kütle hassasiyeti)’den farklıdır.

Diamanyetizm

Diamanyetizm, harici uygulanan bir manyetik alanın karşıtı bir manyetik alan yaratmaya neden olan bir maddenin özelliğidir, böylece itme etkisi oluşur. Özel olarak, harici manyetik alan çekirdek etrafındaki elektronların orbital hızını değiştirir, böylece harici alana karşıt yöndeki manyetik dipol moment de değişir. Diamanyetler(manyetik alan içine konulduğunda 90 derece açıyla dönme yapan madde) manyetik geçirgenliği µ₀(göreceliği geçirgenliğin 1’den küçük olması)‘den düşük olan maddelerdir.
Sonuç olarak, diamanyetizm bir maddenin sadece harici uygulanan manyetik bir alanda varolduğu bir tür manyetizma türüdür. Genellikle birçok madde için zayıf bir etkidedir, buna rağmen süperiletkenler güçlü bir etki gösterir.

Paramanyetizma

Paramanyetizma, sadece harici bir uygulanan manyetik alan varlığında oluşan bir tür manyetizmadır. Paramanyetik maddeler manyetik alanlardan etkilenir, bu yüzden göreceli manyetik geçirgenlik değeri 1(ya da eşdeğer olarak pozitif bir manyetik alan duyarlılığı)’den büyüktür. Uygulama alanı tarafından uyarılan manyetik moment alan gücünde doğrusaldır ve göreceli olarak zayıftır. Tipik olarak etkiyi belirlemek için hassas analitik bir denge gerektirir. Ferromanyetlere benzemeyen paramanyetler harici uygulanan bir manyetik alanın yokluğunda hiçbir mıknatıslanmayı sürdüremez, çünkü termal hareket manyetik alan olmadan rastgele düzenlenmiş spin oluşumuna neden olur. Bu yüzden toplam mıknatıslanma, uygulama alanı ortadan kaldırıldığında sıfıra düşer. Sadece ortamda küçük bir uyarılmış mıknatıslanma varsa, alan tarafından az miktarda spin yer değiştirecektir. Bu spin miktarı alan gücü ile doğru orantılıdır ve doğrusal bağımlılığı açıklar. Ferromanyetler tarafından oluşturulan çekim doğrusal değildir ve daha güçlüdür, bu yüzden buzdolabında asılı olan mıknatıslar gibi kolayca gözlemlenebilir.

Jiromanyetizma

Jiromanyetik ortam için, mikrodalga frekans alanında değişen elektromanyetik bir alana manyetik geçirgenlik karşılığı olarak köşegen olmayan bir tensör ile yapılan işlemdir ve şöyle gösterilir:

Karmaşık geçirgenlik

Yüksek frekanslı manyetik etkilerle baş etmek için kullanışlı bir araç karmaşık geçirgenliktir. Düşük frekanslarda doğrusal bir maddede, bazı yönsüz geçirgenlikler boyunca manyetik alan ve yardımcı manyetik alan basitçe birbiriyle doğru orantılıdır. Yüksek frekanslarda bu nicelikler gecikme süresince birbiriyle reaksiyona girer. Bu alanlar fazörler olarak yazılır, aşağıdaki gibidir
’den  ‘ye faz gecikmesi ’dir. Manyetik akım yoğunluğunun manyetik alana oranı olarak geçirgenliği anlarken, fazörlerin oranı aşağıdaki gibi yazılabilir ve basitleştirilebilir:
Bu yüzden geçirgenlik karmaşık bir sayı olmaya başlar. Euler’in formülüne göre, karmaşık geçirgenlik polar formdan dikdörtgen forma geçebilir,
Karmaşık geçirgenliğin sanal kısmının gerçek kısmına oranı kayıp tanjantı olarak adlandırılır,
Formül maddede ne kadar gücün harcandığına karşılık ne kadar gücün biriktiği ölçüsünü sağlar.