[محمد عقيلي]

:a_plain111:لماذا يظهر الحديد قابلية مغناطيسية عالية....؟

[عبد الرحمن سماره]

المغنطيسية الحديدية Ferromagnetism تظهر خاصية ال مغنطيسية على بعض المعادن مثل الحديد و الكوبلت والنيكل . تتسم ذرات تلك العناصر بوجود المغناطيسية بها حيث يحدث ترابط بين العزم المغزلي spin للإلكترونات التي تشغل المدار 3d في الذرة ، وينتج عن محصلة ذلك الترابط مغناطيسا صغيرا في حجم الذرة . أي أن ذرات تلك العناصر لها تلك الخاصية المغناطيسية الفروحديدية . ويحدث أن الذرات المتجاورة تهيئ اتجاه مغناطيسيتها بحيث تتخذ جميعها نفس الإتجاه ، ويظهر ذلك في هيئة المغناطيس المستقيم المعهود لنا.

يتخذ العزم المغزلي المغناطيسي spin في الذرة في العادة إتجاها معكوسا للعزم المغزلى المغناطيسي للإلكترون الذي قبله في المدار . بذلك تصبح محصلة عزمي كل إلكترونين المغزلية في الذرة مساوية للصفر ، ولا تظهر خاصية المغناطيسية على المادة . هذا بعكس ما يحدث في حالة ذرة الحديد ، حيث يتخذ spin الإلكترونات الموجودة في المدار 3d نفس الاتجاه وتبح الذرة مغناطيسية . واحتار العلماء للسؤال: لماذا يحدث ذلك فقط في الحديد و الكوبلت والنيكل فقط ؟ ولم تستطع الميكانيك الكلاسيكية تفسير هذه الظاهرة . إلى أن جاءت ميكانيكا الكم في الأعوام 1923 - 1930 وفسرت تلك الظاهرة . والتفسير هو أن في تلك المواد يحدث تآثر كمومي بين العزوم المغزلية المغناطيسية للذرات بحيث تكون طاقتها الكامنة أقل ما يمكن في حالة اتخاذها نفس الاتجاه .