Magnetic Properties of Solids

 কঠিন পদার্থের চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য

বাহ্যিকভাবে প্রয়োগকৃত চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রতিক্রিয়া অনুসারে উপাদানগুলিকে ডায়ম্যাগনেটিক, প্যারাম্যাগনেটিক বা ফেরোম্যাগনেটিক হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে। এই চৌম্বকীয় প্রতিক্রিয়াগুলি শক্তিতে ব্যাপকভাবে পৃথক। ডায়ম্যাগনেটিজম হল সমস্ত পদার্থের একটি সম্পত্তি এবং এটি প্রয়োগকৃত চৌম্বক ক্ষেত্রের বিরোধিতা করে, কিন্তু খুবই দুর্বল। প্যারাম্যাগনেটিজম, যখন উপস্থিত থাকে, তখন ডায়ম্যাগনেটিজমের চেয়ে শক্তিশালী হয় এবং প্রয়োগকৃত ক্ষেত্রের দিকে এবং প্রয়োগকৃত ক্ষেত্রের সমানুপাতিকভাবে চুম্বকায়ন উৎপন্ন করে। ফেরোম্যাগনেটিক প্রভাবগুলি খুব বড়, কখনও কখনও প্রয়োগকৃত ক্ষেত্রের চেয়ে চৌম্বকীয়করণের পরিমাণ বেশি এবং যেমন ডায়ম্যাগনেটিক বা প্যারাম্যাগনেটিক প্রভাবগুলির চেয়ে অনেক বড়।

পদার্থের চৌম্বকীয়করণকে পদার্থের নেট চৌম্বকীয় ডাইপোল মোমেন্টের ঘনত্বের পরিপ্রেক্ষিতে প্রকাশ করা হয়। আমরা একটি ভেক্টর পরিমাণ সংজ্ঞায়িত করি যার নাম চুম্বককরণ M দ্বারা

M = μমোট/V
.
তারপর পদার্থের মোট চৌম্বক ক্ষেত্র B দ্বারা দেওয়া হয়

B = B0 + μ0M
যেখানে μ0 হল স্থানের চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা এবং B0 হল বাহ্যিকভাবে প্রয়োগ করা চৌম্বক ক্ষেত্র। যখন অ্যাম্পিয়ারের সূত্র বা বায়োট-সাভার্ট আইন ব্যবহার করে পদার্থের ভিতরের চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি গণনা করা হয়, তখন সেই সমীকরণের μ0 সাধারণত সংজ্ঞার সাথে শুধুমাত্র μ দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়

μ = Kmμ0
যেখানে Km কে আপেক্ষিক ব্যাপ্তিযোগ্যতা বলা হয়। যদি উপাদানটি কোনো চুম্বকীয়করণের মাধ্যমে বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রতি সাড়া না দেয়, তাহলে Km = 1. আরেকটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত চৌম্বকীয় পরিমাণ হল চৌম্বকীয় সংবেদনশীলতা যা নির্দিষ্ট করে যে আপেক্ষিক ব্যাপ্তিযোগ্যতা একটি থেকে কতটা আলাদা।

চৌম্বক সংবেদনশীলতা χm = Km - 1
প্যারাম্যাগনেটিক এবং ডায়ম্যাগনেটিক পদার্থের জন্য আপেক্ষিক ব্যাপ্তিযোগ্যতা 1 এর খুব কাছাকাছি এবং চৌম্বকীয় সংবেদনশীলতা শূন্যের খুব কাছাকাছি। ফেরোম্যাগনেটিক উপকরণগুলির জন্য, এই পরিমাণগুলি খুব বড় হতে পারে।

পদার্থের চুম্বকীকরণ থেকে উদ্ভূত চৌম্বক ক্ষেত্রগুলির সাথে মোকাবিলা করার আরেকটি উপায় হল চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি H নামক একটি পরিমাণ প্রবর্তন করা। এটি সম্পর্কের দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে

H = B0/μ0 = B/μ0 - M
এবং উপাদানের চৌম্বকীয় প্রতিক্রিয়া থেকে স্বাধীন, একটি উপাদানে বাহ্যিক স্রোত থেকে চালিত চৌম্বকীয় প্রভাবকে দ্ব্যর্থহীনভাবে মনোনীত করার মূল্য রয়েছে। উপরের B এর সম্পর্কটি সমতুল্য আকারে লেখা যেতে পারে

B = μ0(H + M)
H এবং M একই একক, অ্যাম্পিয়ার/মিটার থাকবে।

চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলি প্রয়োগ করা হলে ফেরোম্যাগনেটিক পদার্থগুলি একটি ছোট যান্ত্রিক পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে যাবে, হয় প্রসারিত হবে বা সামান্য সংকুচিত হবে। এই প্রভাবকে ম্যাগনেটোস্ট্রিকশন বলা হয়।