Диамагнетики

Пиролитический углерод, парящий над неодимовым магнитом

Диамагнетики — вещества, намагничивающиеся против направления внешнего магнитного поля. В присутствии внутреннего магнитного поля диамагнетики магнитны. Под действием внешнего поля каждое вещество диамагнетика приобретает магнитную восприимчивость I (а каждая единица объёма — намагниченность M), пропорциональную магнитной индукции B и направленную навстречу полю. Поэтому магнитная восприимчивость [math]\displaystyle{ \chi }[/math] = M/H у диамагнетиков всегда отрицательна. По абсолютной величине диамагнитная восприимчивость [math]\displaystyle{ \chi }[/math] мала и сильно зависит как от напряжённости магнитного поля, так и от температуры.

Другими словами, магнитная проницаемость [math]\displaystyle{ \mu \lesssim 1 }[/math] и слабо зависит как от напряжённости магнитного поля, так и от температуры.

История

В 1778 году C. Дж. Бергман стал первым человеком, заметившим, что висмут и сурьма отталкиваются магнитным полем. Однако термин «диамагнетизм» был введен позже (в сентябре 1848 года) Майклом Фарадеем, когда он понял, что все материалы в природе обладают в некоторой степени диамагнитным характером ответа на приложенное к ним магнитное поле.

Вещества — диамагнетики

Отталкивание деревянной зубочистки от неодимового магнита

Магнитная восприимчивость некоторых диамагнетиков (в нормальных условиях)

Вещество	Магнитная восприимчивость, [math]\displaystyle{ \chi }[/math]·10-6
Азот, N2	−3,0
Водород, Н2	−4,0
Германий, Ge	−12,7
Кремний, Si	−3,1
Вода (жидкая), Н2O	−13,0
Поваренная соль, NaCI	−30,3
Ацетон, С3Н6О	−33,8
Глицерин, С3Н8О3	−57,1
Нафталин, С10Н8	−91,8
Висмут, Bi, металл	−284,0
Графит, С	-85
Пиролитический графит, П, С	−85
Пиролитический графит, ⊥, С	−950

К диамагнетикам относятся инертные газы, азот, водород, кремний, фосфор, висмут, цинк, медь, золото, серебро, а также многие другие, как органические, так и неорганические, соединения. Человек в магнитном поле ведет себя как диамагнетик.

Диамагнитная левитация

Живая лягушка левитирует в магнитном поле ~16 Тесла (NHFML) Смотреть видео

Диамагнитная левитация имеет ту же природу, что и эффект Мейснера (полное вытеснение магнитного поля из материала), она наблюдается при гораздо более сильных полях, но зато не требует предварительного охлаждения. Некоторые опыты доступны любителям. Например, редкоземельный магнит с индукцией около 1 Тл может висеть между двумя пластинами висмута. В поле с индукцией 11 Тл можно стабилизировать и удерживать маленький магнит в воздухе между пальцами не касаясь его.