МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ, величина, характеризующая способность вещества намагничиваться в магн. поле. Вектор намагниченности М, т.е. магн. момент единицы объема вещества, связан с вектором Н напряженности однородного магн. поля соотношением:
M=М0 + cH,
где M0 - намагниченность в отсутствие поля, c - макроскопич. М. в. В магн. поле изменяется энергия Е частицы (атома, иона) по сравнению с энергией в отсутствие поля; М. в. частицы наз. коэффициент при втором члене разложения в ряд Е по Н (см. Магнитный момент).
У диамагнетиков и парамагнетиков самопроизвольная намагниченность в отсутствие поля М0 = 0 и c = М/Н определяет наведенную намагниченность. В СИ c - безразмерная величина. М.в., рассчитанная на 1 кг (или 1 г) вещества, наз. удельной (cуд = c/r. где r - плотность). М. в. 1 моля вещества наз. молярной, или атомной (cm = cуд.М, где М - мол. масса). Диа- и парамагнетики - слабомагнитные вещества (c ~ 10-4-10-6), причем для диамагнетиков c < 0 (векторы М и Н противоположно направлены), у парамагнетиков c > 0 (направления векторов М и Н совпадают). Для слабомагнитных веществ х практически не зависит от Н (за исключением случаев очень сильных полей или низких температур). М.в. парамагнетиков, как правило, существенно зависит от температуры. Согласно закону Кюри (установлен П. Кюри в 1895), температурная зависимость удельной М.в. парамагнетиков имеет вид:
cуд = С/Т,
где С - т. наз. постоянная Кюри. Закону Кюри подчиняются газы (О2, NO), парыщелочных металлов, разбавленные жидкие растворы солей РЗЭ, некоторые соли в кристаллич. состоянии. Классич. теория объясняет температурную зависимость cуд на основе статистич. рассмотрения системы частиц (атомов, молекул или ионов), обладающих магн. дипольным моментомm и слабо взаимодействующих между собой; тепловое движение частиц препятствует ориентации магн. моментов по полю. М. в. может быть рассчитана по ур-нию:
cуд = NAm2эф/3kT,
гдe mэф - среднее (эффективное) значение m, NA - постоянная Авогадро, k - постоянная Больцмана. Квантовомех. рассмотрение (Дж. Ван Флек, 1932) дает такое же соотношение для газообразного вещества при (g - фактор Ланде, mБ - магнетон Бора, J - квантовое число полного момента кол-ва движения частицы).
Для большинства ионных кристаллов температурная зависимость c описывается законом Кюри - Вейса (установлен П. Вейсом в 1907):
c = С'/(T - D),
где С' - постоянная, часто совпадающая с постоянной Кюри, D - постоянная Вейса, учитывающая взаимод. магн. моментов ионов между собой и с внутрикристаллич. полем.
Парамагнетизм системы, состоящей из многоэлектронных частиц с замкнутыми оболочками (и нулевым собственным магн. моментом), при наложении внеш. магн. поля м. б. обусловлен наличием возбужденных состояний, в которых частицы обладают отличным от нуля магн. моментом. Такой парамагнетизм не зависит от температуры.
Ферро- и антиферромагнетики обладают самопроизвольной намагниченностью в отсутствие поля, т.е. M0 ? 0, М.в. c > 0 и достигает значений 104-105 (сильномагнитные вещества). М. в. зависит от напряженности поля Н и характеризуется значением дМ/дН в каждой точке кривой намагничивания. Эта кривая определяет осн. параметры техн. магнитных материалов.
В общем случае М. в. вещества состоит из вкладов, обусловленных температурно зависимым парамагнетизмом cпара (ионы d- и f-элементов с нескомпенсир. спинамиэлектронов, стабильные своб. радикалы и т. п.), температурно независимым парамагнетизмом cтнп и диамагнетизмом cдиа.
Соотношение этих вкладов определяет, является ли вещество диа- или парамагнетиком. Так, М. в. диамагнитных металлич. кристаллов меньше, чем суммарная М. в. ионов решетки, что обусловлено электронами проводимости. Последние, обладая собственным магн. моментом, своим парамагнетизмом уменьшают суммарный диамагнетизм решетки. У щелочных металлов слабый диамагнетизм частиц с замкнутой электронной оболочкой меньше, чем парамагнетизм электронов проводимости, в то время как у меди и ее аналогов парамагнетизм электронов проводимости оказывается меньше, чем диамагнетизм 18-электронной оболочки (п - 1)s2p6d10.
Экспериментально обычно определяют cуд при определенной температуре, используя магнетометры (магн. весы). Принцип их работы основан на измерении мех. силы, действующей на точечный образец в неоднородном магн. поле либо на цилиндрич. образец, помещенный между полюсами магнита таким образом, что один его конец находится в поле с макс, напряженностью, а другой - в области с H ~ 0. Калибровку магнетометров производят при помощи веществ с известной М.в. Эталоном для диамагнетиков обычно служит Н2О, для твердых парамагнетиков - Hg[Co(SCN)4].
Лит.: Вонсовский С. В., Магнетизм, М., 1984.
(g - фактор Ланде, mБ - магнетон