БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (МА)

Лит.: Каган Б. М., Адасько В. И., Пурэ Р. Р., Запоминающие устройства большой ёмкости, М., 1968.

Д. П. Брунштейн. В. П. Исаев.

Схема запоминающего устройства на магнитных дисках: 1 — магнитные диски; 2 — магнитные головки; 3 — механизм выборки; 4 — дешифратор адреса (выбор диска) с потенциометром R и опорным напряжением E; 5 — преобразователь кода номера диска в сигнал управления приводом механизма выборки; 6 — привод механизма выборки; 7 — электродвигатели.

Магни'тный заря'д, вспомогательное понятие, вводимое при расчётах статических магнитных полей (по аналогии с электрическим зарядом, создающим электростатическое поле). М. з. , в отличие от электрических зарядов, реально не существуют, так как магнитное поле не имеет особых источников, помимо электрических токов. Гипотеза П. Дирака (1931) о существовании в природе М. з. ( магнитных монополей ) экспериментально не подтверждена, хотя попытки обнаружить М. з. продолжаются. Для тел, обладающих намагниченностью, можно ввести понятия объёмной r m и поверхностной s m плотностей М. з. Первая связана с неоднородным распределением намагниченности по объёму тела, вторая — со скачком нормальной составляющей намагниченности на поверхности магнетика. М. з. располагаются двойными слоями на поверхностях, где происходит скачок нормальной составляющей намагниченности, причём элементарные М. з. противоположных знаков оказываются связанными в магнитные диполи.

Лит.: Тамм И. Е., Основы теории электричества, 8 изд., М., 1966.

С. В. Вонсовский.

Магни'тный листо'к, бесконечно тонкий двойной магнитный слой, образованный магнитными диполями. Магнитное поле М. л. при определённых условиях эквивалентно полю постоянного электрического тока, текущего по контуру листка (см. Ампера теорема ) . Эквивалентность М. л. и замкнутого линейного тока используется в электротехнических расчётах.

Магни'тный моме'нт, основная величина, характеризующая магнитные свойства вещества. Источником магнетизма, согласно классической теории электромагнитных явлений, являются электрические макро- и микротоки. Элементарным источником магнетизма считают замкнутый ток. Из опыта и классической теории электромагнитного поля следует, что магнитные действия замкнутого тока (контура с током) определены, если известно произведение ( М ) силы тока i на площадь контура s ( М = i s /c в СГС системе единиц , с — скорость света). Вектор М и есть, по определению, М. м. Его можно записать и в иной форме: М = m l , где m — эквивалентный магнитный заряд контура, а l — расстояние между «зарядами» противоположных знаков (+ и -).

М. м. обладают элементарные частицы, атомные ядра, электронные оболочки атомов и молекул. М. м. элементарных частиц (электронов, протонов, нейтронов и других), как показала квантовая механика, обусловлен существованием у них собственного механического момента — спина. М. м. ядер складываются из собственных (спиновых) М. м. образующих эти ядра протонов и нейтронов, а также М. м., связанных с их орбитальным движением внутри ядра. М. м. электронных оболочек атомов и молекул складываются из спиновых и орбитальных М. м. электронов. Спиновый магнитный момент электрона m спможет иметь две равные и противоположно направленные проекции на направление внешнего магнитного поля Н. Абсолютная величина проекции

где m в= (9,274096 ±0,000065)·10 -21 эрг/гс — Бора магнетон , , где h — Планка постоянная, е и m e— заряд и масса электрона, с — скорость света; S H— проекция спинового механического момента на направление поля H . Абсолютная величина спинового М. м.

где s = 1/ 2— спиновое квантовое число. Отношение спинового М. м. к механическому моменту (спину)

,

так как спин

.

Исследования атомных спектров показали, что m Н спфактически равно не m в, а m в(1 + 0,0116). Это обусловлено действием на электрон так называемых нулевых колебаний электромагнитного поля (см. Квантовая электродинамика , Радиационные поправки ) .

Орбитальный М. м. электрона m орбсвязан с механическим орбитальным моментом орбсоотношением g opб= |m орб| / |

где g J— магнитомеханическое отношение электронной оболочки, J — полное угловое квантовое число.

М. м. протона, спин которого равен

должен был бы по аналогии с электроном равняться

,

где M p — масса протона, которая в 1836,5 раз больше m e, m яд— ядерный магнетон, равный 1/1836,5m в. У нейтрона же М. м. должен был бы отсутствовать, поскольку он лишён заряда. Однако опыт показал, что М. м. протона m p= 2,7927m яд, а нейтрона m n= —1,91315m яд. Это обусловлено наличием мезонных полей около нуклонов, определяющих их специфические ядерные взаимодействия (см. Ядерные силы , Мезоны ) и влияющих на их электромагнитные свойства. Суммарные М. м. сложных атомных ядер не являются кратными m ядили m pи m n. Таким образом, М. м. ядра калия равен —1,29 m яд. Причиной этой неаддитивности является влияние ядерных сил, действующих между образующими ядро нуклонами. М. м. атома в целом равен векторной сумме М. м. электронной оболочки и атомного ядра.

Для характеристики магнитного состояния макроскопических тел вычисляется среднее значение результирующего М. м. всех образующих тело микрочастиц. Отнесённый к единице объёма тела М. м. называется намагниченностью. Для макротел, особенно в случае тел с атомным магнитным упорядочением (ферро-, ферри- и антиферромагнетики), вводят понятие средних атомных М. м. как среднего значения М. м., приходящегося на один атом (ион) — носитель М. м. в теле. В веществах с магнитным порядком эти средние атомные М. м. получаются как частное от деления самопроизвольной намагниченности ферромагнитных тел или магнитных подрешёток в ферри- и антиферромагнетиках (при абсолютном нуле температуры) на число атомов — носителей М. м. в единице объёма. Обычно эти средние атомные М. м. отличаются от М. м. изолированных атомов; их значения в магнетонах Бора m воказываются дробными (например, в переходных d-металлах Fe, Со и Ni соответственно 2,218 m в, 1,715 m ви 0,604 m в) Это различие обусловлено изменением движения d-электронов (носителей М. м.) в кристалле по сравнению с движением в изолированных атомах. В случае редкоземельных металлов (лантанидов), а также неметаллических ферро- или ферримагнитных соединений (например, ферриты) недостроенные d- или f-слои электронной оболочки (основные атомные носители М. м.) соседних ионов в кристалле перекрываются слабо, поэтому заметной коллективизации этих слоев (как в d-металлах) нет и М. м. таких тел изменяются мало по сравнению с изолированными атомами. Непосредственное опытное определение М. м. на атомах в кристалле стало возможным в результате применения методов магнитной нейтронографии, радиоспектроскопии (ЯМР, ЭПР, ФМР и т.п.) и Мёссбауэра эффекта. Для парамагнетиков также можно ввести понятие среднего атомного М. м., который определяется через найденную на опыте постоянную Кюри, входящую в выражение для Кюри закона или Кюри — Вейса закона (см. Парамагнетизм ).