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磁偶极矩

1820
Laboratory setup for studying magnetic dipole moment in electromagnetism.

(图片仅供参考)

A magnet’s magnetic moment is a vector quantity that characterizes its overall magnetic properties. It can be visualized as a magnetic dipole, a hypothetical pair of north and south poles separated by a distance. The moment points from the south to the north pole. For a current loop, the magnetic moment [latex]\vec{\mu} = I \vec{A}[/latex], where I is the current and A is the area vector.

磁偶极矩是描述磁源的基本物理量。在经典物理学中,它源于电流。安培假设所有磁性都源于材料内部的微观电流环路,即所谓的“安培电流”。该模型解释了为什么断裂的磁矩会引发磁偶极矩。 磁铁 将磁体对半切开会产生两个新的磁体,每个磁体都有自己的北极和南极,而不是将磁极隔离。磁矩矢量 [latex]vec{mu}[/latex] 对于计算磁体在外部磁场 [latex]vec{B}[/latex] 中受到的扭矩 [latex]vec{tau} = vec{mu} times vec{B}[/latex] 和势能 [latex]U = -vec{mu} cdot vec{B}[/latex] 至关重要。

在量子力学中,磁矩是电子等基本粒子由于其自旋而产生的固有属性。这种固有自旋磁矩纯粹是量子效应,并非由任何物理自旋或电流环引起。原子的总磁矩是轨道磁矩(来自绕原子核旋转的电子)与其电子和原子核的固有自旋磁矩的矢量和。在大多数材料中,这些磁矩的方向随机且相互抵消。然而,在磁性材料中,相当一部分磁矩可以对齐,从而形成净宏观磁矩,从而形成磁场。

UNESCO Nomenclature: 2212
– Electromagnetism

类型

抽象系统

中断

Foundational

用法

广泛使用

前体

  • 磁罗盘的发现
  • 观察磁石之间的吸引力和排斥力
  • øersted’s discovery of the connection between electricity and magnetism
  • ampère’s force law

应用程序

  • magnetic resonance imaging (mri)
  • 粒子加速器
  • 数据存储(硬盘)
  • 电动机和发电机
  • 指南针

专利:

NA

潜在创新理念

  • 基于自旋的量子计算(自旋电子学)
  • ultra-sensitive magnetometers for brain-computer interfaces
  • 利用磁性纳米粒子进行靶向药物输送
  • 自对准模块化机器人
  • 用于无摩擦运输的磁悬浮系统
  • 利用局部磁场进行非侵入性细胞操作
  • 从环境磁场波动中获取能量
  • 适用于敏感电子设备的先进磁屏蔽
  • data 加密 using magnetic spin states
  • 用于芯片实验室设备的磁驱动微型阀门
Related to: magnetic moment, dipole, ampèrian currents, torque, potential energy, quantum spin, vector, magnetism, electromagnetism, physics.

历史背景

磁偶极矩

1811
1816-11-16
1820
1820
1821
1822
1827
1810
1816
1816-11-16
1820
1820
1822
1824
1827

(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

第十年 周年纪念日

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