孤立的磁铁(Stephen Blundell，物理学)
斯蒂芬•布兰戴尔
物理学教授
固体的磁性不仅是由组成它们的原子决定的, 而是它们相互作用的方式. 单个的铁原子没有磁铁的特性, 但是一块铁可以, 尽管你可能认为一块铁“不过”是铁原子的集合. 当铁原子在晶体中聚集时(见图), 它们做了一些非同寻常的事情:每个原子通过量子力学机制与其相邻原子相互作用，导致所有原子都像指向同一个方向的小磁铁一样活动. 最终的结果是一块被磁化的铁, 它可以神奇地捡起回形针, 但这都是由于原子间的相互作用, 这不是铁原子本身的性质.
有时, 然而, 网投十大信誉平台想研究单个原子的磁性, 找出它们在没有这些相互作用的情况下的表现. 要做到这一点，网投十大信誉平台需要 隔离 他们, 最好的方法之一是将它们排列在晶体中，用非磁性原子包围它们，使它们彼此隔离. 如果你曾经在学校的实验中培养过晶体，你很可能遇到过硫酸铜. 用一根细绳将一小片硫酸铜吊在盛有硫酸铜溶液的果酱罐中. 几天后，一种美丽的蓝色硫酸铜开始生长. 晶体内部是磁性铜离子, 但是他们被一些大的, 庞大的分子(硫酸盐离子和一些结晶水)，这使得铜离子无法相互交谈. 他们变得孤立.
硫酸铜晶体只有弱磁性. 只有把它们放在非常强的磁铁旁边，你才能注意到它们的磁性. 但, 相对于铁, 网投十大信誉平台可以通过考虑磁性是由个人造成的来模拟这些磁性, 非相互作用铜离子. 这使得物理建模更加容易, 让网投十大信誉平台了解单个铜离子的行为.
然而, 尽管网投十大信誉平台认为铜离子是孤立的，没有相互作用, 它们之间的相互作用并没有被消除, 只是降到了很低的水平. 如果晶体被冷却到绝对零度以上一度，那么这些弱相互作用就开始有意义了. 这是幸运的, 否则, 网投十大信誉平台会破解一个不太知名的, 但仍然很重要, 热力学定律，第三定律.
的 第一定律 热力学中最著名的一个定律是能量是守恒的. 的 第二定律 说熵总是在增加(为什么你的桌子会随着时间的推移自动变得更乱，但如果没有坚定的干预，它永远不会自己整理). 的 第三定律 坚持熵必须在绝对零度时趋于零. 然而, 对于一组孤立的磁性原子，每个原子都有做自己事情的自由, 幸福地无视它的邻居, 导致了多种不同的可能状态, 与零熵不相容. 因此, 在足够低的温度, 当热能稀缺时, 这些弱相互作用开始变得相关, 将原子磁铁连接起来，使它们落入一个集体状态, 根据第三定律. 因此，无论你多么努力，你永远不会完全孤立.
进一步阅读:
磁学简介，S. J. 布伦德尔，牛津大学出版社(2012).
热物理概念，S. J. 布伦德尔和K. M. 布伦德尔，第二版，牛津大学出版社(2010年).
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