Magnetiline vastuvõtlikkus

Allikas: Vikipeedia
Jump to navigation Jump to search

Magnetiline vastuvõtlikkus (inglise k magnetic susceptibility) on füüsikaline parameeter, mis iseloomustab materjalide magnetilisi omadusi sõltuvalt nende võimest tekitada magnetiseeritust välise magnetvälja olemasolul. Seega iseloomustab see materjalide, sh ka mineraalide ja kivimite magnetilisi omadusi. Üldiselt sõltub kivimite magnetiline vastuvõtlikkus selle mineraloogilisest koostisest ja iga mineraali osakaalust.[1] Magnetilist vastuvõtlikkust kasutatakse eelkõige geoloogias settekihtide korreleerumisel ning viimasel ajal ka keskkonnareostuse uuringutel.

Definitsioon[muuda | muuda lähteteksti]

Magnetiline vastuvõtlikkus seostab magnetvälja tugevuse vektori tema poolt indutseeritud magneetumuse vektoriga:

.

Kuna SI mõõtühikute süsteemis mõõdetakse nii magneetumust kui ka magnetvälja tugevust amprites meetri kohta (A/m), siis puudub magnetilisel vastuvõtlikkusel ühik iseloomustamaks materjali magnetilisi omadusi ruumala suhtes. Sageli normeeritakse magnetilise vastuvõtlikkuse väärtus massi suhtes:

.

Sel juhul on magnetilise vastuvõtlikkuse mõõtühikuks tiheduse pöördväärtus, ehk m3/kg.[2]

Magnetiline vastuvõtlikkus ja magnetiline läbitavus[muuda | muuda lähteteksti]

Magnetiline vastuvõtlikkus seob omavahel magnetilist induktsiooni B ja magnetvälja tugevuse H

,

kus on magnetiline konstant (vaakumi magnetiline läbitavus).

Seega on magnetiline vastuvõtlikkus suhteseoses magnetilise läbitavusega :

.

Dia-, para- ja ferromagnetism[muuda | muuda lähteteksti]

Ferromagnetiline järjestus
Antiferromagnetline järjestus
Ferrimagnetiline järjestus

Sõltuvalt magnetilise vastuvõtlikkuse väärtusest jagatakse aineid dia-, para- või ferromagneetikuteks. Ainet, mille magnetilise vastuvõtlikkuse väärtus on negatiivne, nimetatakse diamagneetikuks. Kui selline aine asetada magnetvälja, siis indutseerub temas magneetumus, mis on rakendatud väljale vastupidises suunas. Diamagnetiliste ainete magnetilise vastuvõtlikkuse väärtused on väikesed, jäädes üldjoontes vahemikku –1 × 10–6 kuni 0 SI ühikut.

Paramagnetiliste ainete vastuvõtlikkus on nõrgalt positiivne. Paramagneetikutes indutseerub välise väljaga samasuunaline magneetumus ja nende vastuvõtlikkuse väärtused on vahemikus 100 kuni 1000 × 10–6 SI ühikut. Ferromagnetilisi aineid jagatakse kolmeks:

Ferromagnetism[muuda | muuda lähteteksti]

Tõeliste ferromagnetiliste ainete vastuvõtlikkus on positiivne. Kui ferromagnetiline aine asetada magnetvälja, siis indutseerub temas rakendatud väljaga samasuunaline magneetumus. Põhjuseks on ferromagneetikutes esinevad paaritud elektronid, mis tiirlemisel tekitavad dipoole. Välise välja rakendamisel orienteeruvad dipoolid üksteisega paralleelselt nii, et moodustavad ühise magnetmomendiga magnetdomeene. Ferromagneetikute magnetilise vastuvõtlikkuse väärtused on vahemikus 104 kuni 107 SI ühikut.

Antiferromagnetism[muuda | muuda lähteteksti]

Antiferromagnetiliste ainete domeenide orienteeritus on antiparalleelne ning nende magneetumuse vektorid taandavad üksteist. Kokkuvõtvalt puudub antiferromagnetilistel ainetel magneetumus.

Ferrimagnetism[muuda | muuda lähteteksti]

Ferrimagnetiliste ainete puhul on tegemist antiparalleelselt suunatud domeenidega, kuid erineva suuna magneetumuse vektorid ei ole võrdsed. Seetõttu omandavad ferrimagnetilised materjalid magnetilise vastuvõtlikkuse väärtuse 1 × 10–5 SI ühikut ja käituvad paramagneetikutena.[3]

Vaata ka[muuda | muuda lähteteksti]

Viited[muuda | muuda lähteteksti]

  1. da Silva, A.-C., and Boulvain, F. 2006. Upper Devonian carbonate platform correlations and sea level variations recorded in magnetic susceptibility. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 240, 373-388 [1]
  2. Evans, M. E., Heller, F. 2003, Enviromental Magnetism Principles and Applications of Enviromagnetics.[2]
  3. Lanza, R. Meloni, 2006, The Earth’s Magnetism An Introduction for Geologists, Springer.[3]

Välislingid[muuda | muuda lähteteksti]

Ocean Drilling Program (inglise keeles)