Магнетит
Магнети'т
(нем. Magnetit, от греч. magnetis — магнит), магнитный железняк, минерал, сложный окисел состава FeO×Fe2
O3
; содержит 31% FeO, 69% Fe2
O3
; 72,4% Fe; часто присутствуют примеси MgO, Cr2
O3
, Al2
O3
, MnO, ZnO и др. М. — феррит
с кристаллической структурой обращенной шпинели
.
Кристаллизуется в кубической системе ao
=
8,3963 
. Обычно образует октаэдрические, реже додекаэдрические кристаллы и зернистые агрегаты. Весьма редко встречается в виде колломорфных агрегатов. В технике широко применяют синтезированный М., обычно его получают синтезом в твёрдой фазе в результате совместного отжига спрессованных порошков окислов FeO и Fe2
O3
при температурах 1000—1400 °С. Излом М. неровный, спайность отсутствует, хрупок, твёрдость по минералогической шкале 5,5—6. Плотность 4800—5300 кг/м3
.
Цвет чёрный, блеск полуметаллический, иногда матовый; непрозрачен. Хороший проводник электричества. По магнитным свойствам М. — ферримагнетик
;
намагниченность М. определяется разностью магнитных моментов двух магнитных подрешёток: 1) состоящей из ионов Fe2+
и Fe3+
, находящихся в октаэдрических узлах, и 2) состоящей из ионов Fe3+
, находящихся в тетраэдрических узлах (см. Антиферромагнетизм
).
При комнатной температуре намагниченность насыщения Js=
4,8×10-2тл
(480 гс
); коэрцитивная сила
Hc
природного М. зависит от примесей, синтезированного М. — от способа получения. У порошков М. Hc
растет при уменьшении размера частиц [у тонких порошков Hc
~ 12—16 ка/м
(150—200) э
]. Из порошков изготовляют магнитодиэлектрики
.
При температурах выше 550—600 °С (выше Кюри точки
)
М. теряет ферримагнитные свойства и становится парамагнетиком
.
Температура плавления М. 1591—1597 °С. При окислении М. переходит в гематит
(мартит
).
Псевдоморфоза М. по кристаллическому гематиту называется мушкетовитом. При повышенном содержании изоморфных примесей в М. выделяют разновидности: магномагнетит, манганмагнетит, ванадомагнетит, хроммагнетит, алюмомагнетит и другие. В тесном прорастании с ильменитом и другими титановыми минералами (структура распада твёрдых растворов
) входит в состав так называемых титаномагнетитов.
Встречается в месторождениях различного генезиса, однако главные промышленные типы относятся к сложным магматическим, контактово-метасоматическим или регионально-метаморфическим образованиям. В виде акцессорных минералов часто присутствует в магматических, осадочных и метаморфических породах. См. также Железо , Железные руды .
В. М. Григорьев.
Магнето
Магне'то, магнитоэлектрический генератор переменного тока (обычно совмещенный с индукционной катушкой), предназначенный для создания электрических разрядов между электродами свечи зажигания, воспламеняющих рабочую смесь в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания . М. устанавливались в системах зажигания авиационных, тракторных, автомобильных, мотоциклетных и других двигателей; с 60-х годов 20 века практически не применяются.
Магнетокалорический эффект
Магнетокалори'ческий эффе'кт, изменение температуры магнетика при адиабатическом изменении напряжённости магнитного поля Н, в котором находится магнетик. С изменением поляна dH совершается работа намагничивания dА =JdH (J — намагниченность). По первому началу термодинамики dА = dQ — dU, где dQ — сообщенное магнетику количество теплоты (оно равно нулю в условиях адиабатичности), dU — изменение внутренней энергии магнетика. Таким образом, при dQ = 0 работа совершается лишь за счёт изменения внутренней энергии (dA = —dU ), что приводит к изменению температуры магнетика, если его внутренняя энергия зависит от температуры Т. В пара- и ферромагнетиках с ростом Н намагниченность J увеличивается, то есть растет число атомных магнитных моментов (спиновых или орбитальных), параллельных Н . В результате энергия пара- и ферромагнетиков по отношению к полю и их внутренняя энергия обменного взаимодействия уменьшаются. С другой стороны, внутренняя энергия пара- и ферромагнетиков увеличивается с увеличением Т. Поэтому на основании Ле Шателье — Брауна принципа при намагничивании должно происходить нагревание пара- и ферромагнетиков. Для ферромагнетиков этот эффект максимален вблизи точки Кюри, для парамагнетиков М. э. растет с понижением температуры. При адиабатическом уменьшении поля происходит частичное или полное (при выключении поля) разрушение упорядоченной ориентации моментов за счёт внутренней энергии, к охлаждению магнетика (См. Магнитное охлаждение ).
Лит.: Вонсовский С. В., Магнетизм, М., 1971.
С. В. Вонсовский.
Магнетон
Магнето'н, единица измерения магнитного момента , принятая в атомной и ядерной физике.
Магнитный момент атомных систем в основном обусловлен движением электронов и их спином и измеряется в магнетонах Бора:
эрг/гс
(1)
Здесь 
— Планка постоянная
, е
и m
— абсолютные величина заряда и масса электрона, с —
скорость света.
В ядерной физике магнитные моменты измеряются в ядерных магнетонах, отличающихся от mБ заменой массы электрона m на массу протона М :
эрг/гс
(2)
Физический смысл величины mБ легко понять из полуклассического рассмотрения движения электрона по круговой орбите радиуса r со скоростью v. Такая система аналогична витку с током, сила I которого равна заряду, деленному на период вращения: I = ev / 2pr . Согласно классической электродинамике, магнитный момент витка с током, охватывающего площадь S, равен в системе Гаусса (см. СГС система единиц ) m = IS/c = evr / 2c , или m = eMl / 2mc , где Ml = mvr — орбитальный момент количества движения электрона. Если учесть, что по квантовым законам орбитальный момент Ml электрона может принимать лишь дискретные значения, кратные постоянной Планка, Ml = l