C- Phân loại điệnmô
5- CÁC YẾU TỐ CỦA MÔI TRƯỜNG ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐIỆNMÔI a Tính hút ẩm
1-CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
Nguyên nhân chủ yếu gây nên từ tính của VLT là do các điện tích luôn luôn chuyển động theo các quĩ đạo kín tạo nên những dòng điện vòng. Nói cụ thể hơn là do sự quay của các điện tích tích xung quanh trục của mình (spin điện tử) và sự quay theo quĩ đạo của các điện tử trong nguyên tử.
Bất kỳ vật chất nào khi đặt trong từ trường đều có một moment từ M nào đó. Moment từ của một đơn vị thể tích JMđược xác định bởi:
K .H V M JM M
Trong đó: H: Vecto cường độ từ trường [A/m] JM: Độ từ hóa
V: thể tích vật
kM:Hệ số đặc trưng cho khả năng nhiễm từ trong từ trường của vật. Thể tích vật nhiễm từ tạo thành một từ trường riêng
i
Htheo hướng hoặc ngược hướng với từ trường ngoài
H). Vì vậy B (véctơ cảm ứng từ tổng cộng trong vật chất) xác định bằng tổng các vectơ cảm ứng từ của từ trường ngoài và từ trường riêng: B B .H .J .H .k .H B M 0 0 M 0 0 i 0 (1 k ).H H B r 0 M 0 Trong đó : 0= 7 10 . 4 [H/m] Hằng số từ trong hệ SI ) k 1 ( M r [H/m] Độ từ thẩm tương đối Đặt 0 Hệ số từ thẩm tuyệt đối (hay hệ số từ thẩm) 2-PHÂN LOẠI VẬT CHẤT THEO TÍNH CHẤT TỪ
Vật liệu từ được phân loại theo phương diện nhiễm từ trên cơ sở những giá trị của µr và kM. Theo phản ứng với từ trường ngoài và đặc tính sắp xếp từ bên trong, mọi vật chất trong thiên nhiên có thể chia thành năm nhóm: nghịch từ, thuận từ, sắt từ, kháng sắt từ và ferit từ .
Vật liệu nghịch từ: (Diamagnetic): là vật liệu có µr có giá trị không đổi cho đến cường độ từ trường rất lớn. Trong vật liệu không có từ trường riêng khi không có từ trường ngoài µr<1, kM= (-0,1.10- 6 ) đến (-10- 5). Độ từ cảm của vật chất nghịch từ thay đổi rất ít theo nhiệt độ. Điều này được giải thích rằng hiệu ứng nghịch từ là quá trình bên trong nguyên tử, mà sự chuyển động nhiệt của
các hạt không bị ảnh hưởng lên nó. Sự thể hiện bên ngoài của vật chất nghịch từ là chất nghịch từ bị đẩy ra khỏi từ trường không đồng nhất.
Vật chất nghịch từ là các khí trơ, H2 và nhiều chất lỏng (nước, dầu mỏ và các sản phẩm của nó), hàng loạt kim loại như đồng vàng, bạc, thủy ngân… và phần lớn bán dẫn như silic, Ge, liên kết AIII BV, AII BVI và các liên kết hữu cơ, tinh thể kiềm – halogen, thủy tinh vô cơ và các vật chất khác. Vật chất nghịch từ là tất cả các vật chất có liên kết đồng hóa trị và các vật chất có trạng thái siêu dẫn.
Vật chất thuận từ (Paramagnetic): là các vật chất có độ từ cảm kM dương VD: kẽm, vàng, thủy ngân, Si, P, S, vật liệu siêu dẫn.
Vật liệu thuận từ(Paramagnetic): là vật liệu có µr> 1, kMcó giá trị dương khoảng 10– 3. Khi không có trường ngoài, bên trong vật liệu có từ trường riêng, có những lưỡng cực từ sắp xếp không theo trật tự nào. Khi có từ trường ngoài những lưỡng cực từ sắp xếp theo chiều của từ trường chống lại tác động của nhiệt động.
Ví dụ: Hầu hết các kim loại, các chất khí ôxy, nitơ, các muối kim loại, sắt từ ở nhiệt độc cao, các chất mangan, crom, vanadi, clorua coban (CoCl2) clorua sắt (FeCl2) clorua canxi (CaCl2) .
Vật liệu sắt từ(ferromagnetic): là vật chất có độ từ cảm rất cao tới 106và phụ thuộc rất nhiều vào cường độ từ trường và nhiệt độ. Tính chất quan trọng nhất của vật liệu sắt từ là khả năng từ hóa tới bão hòa trong từ trường yếu, chúng có µrrất lớn và là hàm số của cường độ từ trường. Khi không có từ trường ngoài, bên trong vật liệu đã có những miền từ hóa tự phát. Khi có từ trường ngoài, những miền này sắp xếp theo trật tự.
VD: sắt, coban, niken, một số đất hiếm (kM=106) là vật chất sắt từ
Vật liệu kháng sắt từ (antiferromagnetic): là vật chất, ở nhiệt độ thấp hơn một nhiệt độ nào đó sẽ xuất hiện sự định hướng tự phát phản song song của các moment từ cơ bản của các nguyên tử (hoặc ion) giống nhau trong mạnh tinh thể. Vật liệu kháng sắt từ có độ từ cảm dương kM=10-3 đến 10-5 và phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ.
Ferit: gồm các vật chất có độ từ cảm rất cao và phụ thuộc rất nhiều vào cường độ từ trường và nhiệt độ
Trong đó vật liệu nghịch từ, vật liệu thuận từ, vật liệu kháng sắt từ thuộc nhóm phi từ tính. Nhóm vật liệu sắt từ và ferit (Fe2O3) có tính từ mạnh.