물질의 자성은 원자 내 전자의 자기 모멘트에서 비롯됩니다.
물질은 원자핵과 전자로 이루어진 원자로 이루어져 있습니다. 원자에서 전자는 핵 주위를 움직이기 때문에 궤도 자기 모멘트를 갖습니다. 전자는 스핀으로 인해 스핀 자기 모멘트를 갖습니다. 원자의 자기모멘트는 주로 모든 물질의 자기력의 근원이 되는 전자의 자기모멘트에서 비롯됩니다.
자기 모멘트는 방향 벡터입니다. 원자 내 전자의 스핀 모드는 위쪽과 아래쪽의 두 가지 유형으로 나뉩니다. 대부분의 물질에는 하향 스핀이 있는 만큼 상향 스핀을 갖는 전자가 많이 있습니다. 그들이 생성하는 자기 모멘트는 서로 상쇄되며 전체 원자에는 외부 자성이 없습니다. 소수의 물질 원자만이 서로 다른 스핀 방향에서 서로 다른 수의 전자를 가지고 있습니다. 이런 방식으로 반대 스핀을 갖는 전자의 자기 모멘트가 서로 상쇄된 후에도 나머지 전자의 스핀 자기 모멘트는 상쇄되지 않고 전체 원자는 총 자기 모멘트를 갖게 됩니다. 단일 원자의 자기 모멘트는 원자 구조에 따라 달라지며 주기율표의 모든 원소의 원자는 고유한 자기 모멘트를 갖습니다.
서로 다른 원자의 서로 다른 자기 모멘트로 인해 거시적 물질 간의 원자 자기 모멘트의 상호 작용으로 인해 실온에서 원자 자기 모멘트의 배열이 달라집니다. 거시물질은 외부 자기장에서 자화강도와 자화율의 차이에 따라 상자성물질, 반자성물질, 강자성물질, 페리자성물질, 반강자성물질로 구분된다.
자기모멘트 및 자속 : 코일상수로 환산 가능
자기 모멘트와 자기장은 모두 영구 자석 재료의 자기 강도를 설명하는 중요한 매개변수입니다. 그들 사이에는 일정한 상관 관계가 있지만 의미가 다른 물리량입니다.
자기 모멘트에 대해 일반적으로 사용되는 테스트 방법은 국제전기기술위원회(International Electrotechnical Commission) 표준 IEC60404-14(강자성 재료의 자기 쌍극자 모멘트를 테스트하기 위한 당김 또는 회전 방법)에 따라 수행됩니다. 자기 모멘트의 측정은 개방 회로 자속을 측정하여 계산됩니다. 엄격하게 보정된 코일 상수 k를 사용하여 1차원 헬름홀츠 코일에서 개방 회로 샘플을 측정함으로써 자속 값 Ø를 얻을 수 있으며, 자속 값으로부터 재료의 자기 모멘트 M을 계산할 수 있습니다. 다음과 같이 계산됩니다.
M = k * ФM
자석의 자기 모멘트를 나타내며, 단위는 Wb·cm입니다.-1k는 코일 상수를 나타냅니다. 단위: cm-1(코일 상수의 단위 변화는 자기 모멘트 단위의 변화를 유발합니다) )
Ф는 자속 값을 나타냅니다. 단위: Wb
동일한 자석에 대해 서로 다른 코일 상수에서 측정된 자속 값은 다르지만 계산된 자기 모멘트는 동일합니다. 따라서 구매자와 판매자 간의 자기적 순간 커뮤니케이션이 더욱 정확하고 효율적이 될 것입니다.