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反磁性原理

反磁性是一種物理現象,指的是物質在磁場中的行為。具有反磁性的物質在磁場作用下,其分子或原子的磁矩會受到排斥,從而產生與外磁場相反的磁場,這種現象稱為反磁性。

反磁性物質的特點是,當外界磁場作用於物質時,其分子磁矩受到的排斥超過吸引,從而減弱或抵消了磁通量密度進入物質內部的效應。這種效應可以解釋一些由於電磁場產生的巨觀懸浮與「反重力」現象。

在電子層面,反磁性物質中的電子成對出現,自旋方向相反,其自旋磁矩被抵消;軌道磁矩也因相鄰軌道磁場的相互作用而抵消。在外磁場作用下,其軌道磁矩繞外磁場作旋進,由此產生附加磁矩,其方向與外磁場相反,形成抗磁性。

反磁性的磁化率為負值,約10~5。所有物質都具有反磁性。在外磁場作用下,電子的軌道運動產生附加轉動(Larmor進動),動量矩發生變化,產生與外磁場相反的感生磁矩,表現出反磁性。