Намагниченность

Намагниченность
${\vec {M}}$
Размерность	L−1I
Единицы измерения
СИ	А/м
СГС	эрг·Гс−1·см−3
Примечания
векторная величина

Намагни́ченность (также: ве́ктор намагни́чивания) — векторная физическая величина, характеризующая магнитное состояние макроскопического физического тела. Обозначается обычно буквой $\mathbf {M}$, реже $\mathbf {J}$. Определяется как магнитный момент единицы объёма вещества:

$\mathbf {M} ={\frac {\mathbf {p_{m}} }{V}}={\frac {1}{V}}\sum _{i}^{N}\mathbf {p_{i,m}}$,

где $\mathbf {p_{m}}$ — вектор магнитного момента всей совокупности $N$ атомов в объёме $V$, а $\mathbf {p_{i,m}}$ — магнитный дипольный момент $i$-го отдельного атома. В системе СИ измеряется в А/м (амперах на метр).

В общем случае (случае неоднородной, по тем или иным причинам, среды) намагниченность выражается как

$\mathbf {M} ={\frac {d\mathbf {p_{m}} }{dV}}$

и является функцией координат, где $d\mathbf {p_{m}}$ — суммарный магнитный момент молекул в объёме $dV.$

Намагниченность $\mathbf {M}$ выступает количественной характеристикой намагничивания — эффекта частичного упорядочения направлений магнитных моментов отдельных атомов и/или магнитных доменов вещества при наложении магнитного поля. Логическое соотношение между понятиями «намагничивание» и «намагниченность» аналогично соотношению между «эффектом поляризации» и «вектором поляризации» $\mathbf {P}$ в физике диэлектриков. В англоязычной литературе и для эффекта, и для его численной характеристики используется одно слово англ. magnetization. Эффект намагничивания наиболее значим для ферромагнитных сред.

Связь между $\mathbf {M}$ и напряженностью магнитного поля $\mathbf {H}$ в диамагнитных и парамагнитных материалах обычно линейна (по крайней мере, при не слишком больших величинах намагничивающего поля):

$\mathbf {M} =\chi _{m}\mathbf {H}$,

$\chi _{m}$ называют магнитной восприимчивостью.

В ферромагнитных материалах нет однозначной связи между $\mathbf {M}$ и $\mathbf {H}$ из-за магнитного гистерезиса, эта связь зависит от предыстории намагничивания тела.

Магнитная индукция определяется через намагниченность как

$\mathbf {B} =\mu _{0}\mathbf {(H+M)}$ (в системе СИ);

$\mathbf {B} =(\mathbf {H} +4\pi \mathbf {M} )$ (в системе СГС).

Применительно к анизотропным средам различают продольную и поперечную намагниченность по отношению к направлению вектора $\mathbf {H}$. В таких случаях вводится тензор магнитной восприимчивости.

См. также

• Остаточная намагниченность

Литература

• Намагниченность // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
• Вонсовский С. В. Магнетизм. — М., 1971.
• Киренский Л. В. Магнетизм. — 3-е изд. — М., 1967.
• Савельев И. В. Электричество и магнетизм. — 2001.