Eynshteyn De-Gaaz va BarNett tajribalari
MAVZU: Eynshteyn De-Gaaz va BarNett tajribalari Reja: 1.Kirish ………………………………………………………………… 2 2. Asosiy qism 2.1 Ferromagnetizm nazariyasining asosiy tushunchalari .……………...5 2.2 Ferromagnetiklarning tuzilishi va xususiyatlari ………………..……9 2.3 Ferromagnetik ustida o’tkazilgan tajribalar ……………………….12 3. Xulosa.. ………………………………………………………………18 4. Foydalanilgan adabiyotlar ro’yxati ………………………….…….19
KIRISH Materialning asosiy magnit xususiyatlarini ikkita (shimoliy va janubiy) qutblarga ega bo‘lgan magnitlangan novda misolida ko'rib chiqamiz. Ikki qutbning paydo bo'lishi magnit polarizatsiya deb ataladi. Magnitlangan novdaning bir uchida butun shimoliy magnetizm, ikkinchisida esa janubiy ( 5.1 rasm) yig‘ilgan deb tasavvur qilaylik. Har bir qutbidagi magnit zaryadini ‘m’ va ular orasidagi masofani ‘L’ deb belgilasak, magnit moment ‘M’ ni hisoblash mumkin.M mL (5.1) Magnit zaryadning qiymati quyidagicha aniqlanadi: m S (5.2) bunda η -magnit zaryad zichligi; S-magnitlangan novda ko‘ndalang kesim yuzasi. Bunda magnit momentini quyidagicha bo‘ladi: M SL (5.3) Magnit moment qiymatining hajm birligiga nisbati magnitlanish deyiladi, ya‘ni: I M SL (5.4)
2 (5.4) dan kelib chiqadiki, magnitlangan novda uchun magnitlanish magnit zaryadining sirt zichligiga teng bo'ladi. 5.1. rasm Materialning asosiy magnit xususiyatlarini aniqlash Magnitlanish tushunchasini modda massasining birligiga nisbatan ham hisoblash mumkin, ya'ni: 0I d (5.5) bu erda d - materialning zichligi; μ 0 = 4π . 10 -7 Gn/m - vakuumning magnit o'tkazuvchanligi. Magnit maydonida jismning magnit kuchlanishi va magnitlanishi orasida quyidagi bog'liqlik mavjud: I H (5.6) bu erda H - magnit maydon kuchlanishi; χ - magnit sezuvchanlik Barcha nometall va metallar magnetizmga ko'ra ikki sinfga bo'linishi mumkin: magnit-tartibsiz va magnit-tartibli materiallar. Birinchi sinfga diamagnitli va paramagnitli materiallar, ikkinchisiga - ferromagnitli va
3 antiferromagnitli materiallar kiradi. Birinchi sinf materiallarining magnit sezuvchanligi juda kichik (taxminan 10 -5 …10 -6 ) va oddiy sharoitlarda ta‘sir etayotgan maydonning magnit kuchlanishiga bog'liq bo'lmagan doimiy qiymatdir. Paramagnitli materiallar uchun magnit sezuvchanlik musbat va diamagnitli materiallar uchun manfiy qiymatga ega. Bu degani, paramagnitli materiallarining magnitlanish yo‘nalishi tashqi maydon yo‘nalishi bilan bir xil, diamagnitli materiallarning – teskari. Ferromagnitli materiallarda (odatda metallarda) magnit sezuvchanlik 10 7 … 10 8 marta paramagnitli materiallarning magnit sezuvchanligidan kattaroqdir. Bu degani, tashqi magnit maydon ta‘sirida ferromagnitli materiallarda magnitlanish maydondan ancha ustundir СИ tizimidagi asosiy magnit kattaliklarning nomi va o'lchami quyidagicha: - magnit moment, А . m 2 ;; - magnitlanish, А/м; - magnit oqimi Vb = m 3 kg . А -1. s -2 (veber) - magnit maydonining kuchlanishi, А/m; - magnit kuchi А; - indüktivlanish Gn = m 2. kg . А -2. s -2 (Genri); - magnit indüksiyasi, Т = kg . А -1. s -2 (Tesla) 4
2.1 Ferromagnetizm nazariyasining asosiy qoidalari Tashqi magnit maydon bo'lmagan holda magnit momentga ega bo'lgan materiallar ferromagnitli materiallar deb ataladi. Ferromagnetizm asosan tugallanmagan ichki d - va f – qobiqlardagi spinlari o‘zaro kompensatsiyalangan elektronlarning magnit momentlari bilan ta'minlanadi. Har bir bunday elektron ma'lum bir mahalliy magnit maydonda tashqi maydonning kuchlanish vektorining yo'nalishi bo'yicha yoki unga qarshi o'rnatilishi mumkin bo'lgan kichik magnit kabi o'zini tutadi. Shunday qilib, ferromagnit xususiyatlarga faqat atomlarning ichki elektron qobiqlari tugallanmagan moddalar ega bo'lishi mumkin. Bunday metallar qatoriga o'tish metallar (scandiy, titan, vanadiy, xrom, marganets, temir, kobalt, nikel) va nodir tuproq elementlari (distorsiya, gadolinyum, erbiy, itterbiy va boshqalar). Kompensatsiyalanmagan spin magnit momentlari ferromagnetizm mavjudligi uchun majburiy shartlardan biri hisoblanadi, ammo bu shart etarli emas. Darhaqiqat, atomlari tugallanmagan ichki elektron qobiqlariga ega bo'lgan ko'plab elementlardan ferromagnitli elementlarga faqat to'rtta element tegishli (Fe, Co, Ni, Gd). Qolgan metallarning ko‘pi paramagnetiklar, qolgani diamagnetiklar. Bundan tashqari, ferromagnetiklarning bir-biridan ajralib turgan atomlari, ferromagnit xususiyatlarni ko'rsatmaydi. Ferromagnit xususiyatlar faqat ma'lum bir temperaturadan past temperaturada va ma'lum bir kristal holatda namoyon bo‘ladi. Ferromagnit xususiyatlar vujudga kelish uchun ikkita shart bajarilishi kerak: almashuv kuchlar mavjud bo‘lishi kerak va ferromagnetik atomlar orasidagi ma'lum masofa bo‘lishi kerak. Jism magnitlanishi uchun ko'pchilik elementar magnitlari bir xil yo'nalishda bo'lishi kerakligi paramagnetizm nazariyasidan kelib chiqadi. Magnitlar tartibsiz yo'nalgan bo‘lsa, umumiy magnit maydon bo'lmaydi. Elementar magnetiklarni bir yo'nalishda yo'naltirish uchun jismni tashqi magnit maydonga kiritish kerak, bu esa antiparallel spinlarni maydon kuchlanish vektoriga to‘g‘irlab aylantiradi, 5