最基本的规则,就是看有没有单个电子,有就是顺磁性的。1、先看整个分子中的电子数,若是奇数,就一定是顺磁性的,如,NO、NO2。2、若电子数是偶数的,就要分析结构了,不一定的,如O2,电子数是偶数,但是也是顺磁性的。
理论诠释
从原子结构来看,组成顺磁性物体的原子、离子或分子具有未被电子填满的内壳层,这类材料的原子、离子或分子中存在固有磁矩,因其相互作用远小于热运动能,磁矩的取向无规,使材料不能形成自发磁化。在经典理论中,磁矩在磁场中可取任意方向。所有这些材料中的原子或离子在磁场作用下所产生的磁矩都很小。如许多过渡金属和稀土元素的绝缘化合物,有机化合物中的自由基,以及少数顺磁性气体(如NO,O2),在一般情况下磁化率随温度的变化遵从居里定律:κ=C/T,式中C称为居里常数,T为温度。
一些材料中的磁矩虽有交换作用,如铁磁和亚铁磁材料,但在高于居里温度情况下的磁化率随温度的变化遵从居里-外斯定率:κ=C/(T-TP)。式中TP称为材料的顺磁居里温度。对于铁磁性物质交换作用为正,TPu003e0;对于反铁磁性物质交换作用为负,TPu003c0。
一些材料(如碱金属)不具有自发磁化,外层电子之间不存在交换作用,但它们在磁场中会产生感生磁矩,而具有较弱的顺磁性。范弗莱克的量子理论指出,这是不对称原子或分子的电子云极化所致,并不随温度改变。这类性质称范弗莱克顺磁性。
在磁场作用下,正自旋和负自旋的传导电子具有不同的能量,这就导致在费米面附近有少量的传导电子自旋倒向,从而产生微弱的顺磁性效应。金属中自由电子会感生顺磁性,称之为泡利顺磁性。用简单的能带模型可计算出顺磁磁化率k=C/(T-TP)=3nμB2/EF,EF为费米能级。因此,一般情况下泡利顺磁性与温度无关,在温度很高情况,它随T2增大而降低。
一些过渡金属和稀土金属及其合金中,其巡游的磁性电子之间虽有一定的交换作用,但作用强度还未能达到斯托纳增强条件,即UN(EF)≯1,式中U为电子关联作用能,N(EF)为费米面态密度,因而不具备自发磁化,但顺磁性较大一些,称为交换增强顺磁性
欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
评论列表(0条)