[자연과학] 일반물리학 - 강자성, 상자성, 반자성 조사

과목명 일 반 물 리 학 담당교수 학과 학번 성명 제출일 확인 과제명 강자성, 상자성, 반자성 조사 1. 강자성(Ferromagnetism) - 소수의 결정성 물질들은 강자성(Ferromagnetism)으로 부르는 강한 자기적 성질을 보여준다. 강자성 물질로는 철, 코발트, 니켈, 가돌리늄, 디스포르슘 등이 있다. 이런 물질들은 약한 외부 자기장에도 평행하게 정렬하려는 영구 원자 자기모멘트를 갖는다. 자기 모멘트가 정렬하면 이들 물질은 외부 자기장이 제거된 후에도 자기화 된 상태를 유지한다. 이러한 영구적인 정렬은 이웃하는 자기 모멘트 사이의 강한 결합 때문이며, 양자 역학으로만 이해될 수 있다. 모든 강자성체는 그 안에 있는 모든 자기 쌍극자 모멘트들이 정렬되어 있는 구역이라고 하는 미시적 영역을 포함한다. 다른 방향으로 정렬된 구역들 사이의 경계를 구역벽(domain wall)이라고 한다. 자기화 되지 않은 물질은 구역 내의 자기 모멘트가 임의의 방향으로 정렬되어 있기 때문에, 알짜 자기 모멘트는 영이다. 강자성체의 온도가 퀴리 온도(Curie temperature)라고 하는 임계 온도에 도달하거나 넘어가면 물질은 잔류 자기화를 잃고 상자성체가 된다. 퀴리 온도 아래에서는 자기 모멘트가 정렬되어서 물질은 강자성체이다. 퀴리 온도 이상에서는 열운동이 매우 커서 자기 모멘트의 방향이 불규칙하게 되어 물질은 상자성체가 된다. ↑퀴리온도 2. 상자성(Paramagnetism) - 상자성체는 영구 자기 모멘트를 갖는 원자(또는 이온)를 갖고 있기 때문에 작은 자기장을 갖는다. 이러한 자기 모멘트는 서로 약하게 상호 작용해서 외부 자기장이 존재하지 않으면 불규칙한 방향을 향한다. 상자성체가 외부 자기장에 놓이면 물질의 원자 모멘트는 자기장에 따라서 정렬한다. 그러나 이러한 정렬 과정은 자기 모멘트 방향을 불규칙하게 하려는 열적 운동과 겨루어야 한다. 상자성은 열운동 등에 의한 난잡한 스핀 배향 때문에…
상자성은 열…