Magnetic anisotropy
કન્ડેન્સ્ડ દ્રવ્ય ભૌતિકશાસ્ત્રમાં, ચુંબકીય અનિસોટ્રોપી વર્ણવે છે કે કેવી રીતે પદાર્થના ચુંબકીય ગુણધર્મો દિશાના આધારે અલગ હોઈ શકે છે. સૌથી સરળ કિસ્સામાં, પદાર્થની ચુંબકીય ક્ષણ માટે કોઈ પ્રેફરન્શિયલ દિશા નથી. તે લાગુ કરેલા ચુંબકીય ક્ષેત્રને તે જ રીતે પ્રતિસાદ આપશે, પછી ભલે તે ક્ષેત્ર કઈ દિશામાં લાગુ કરવામાં આવે. આને ચુંબકીય આઇસોટ્રોપી તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. તેનાથી વિપરીત, ચુંબકીય રીતે અનિસોટ્રોપિક સામગ્રીને ચુંબકિત કરવી સરળ અથવા મુશ્કેલ હશે, જે પદાર્થને કઈ રીતે ફેરવવામાં આવે છે તેના આધારે હશે. મોટાભાગની ચુંબકીય રીતે અનિસોટ્રોપિક સામગ્રી માટે, સામગ્રીને ચુંબકિત કરવા માટે બે સૌથી સરળ દિશાઓ છે, જે 180 ° પરિભ્રમણ અલગ છે. આ દિશાઓની સમાંતર રેખાને સરળ અક્ષ કહેવામાં આવે છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, સરળ અક્ષ સ્વયંસ્ફુરિત ચુંબકત્વની ઊર્જાત્મક રીતે અનુકૂળ દિશા છે. કારણ કે સરળ અક્ષ સાથે બે વિરુદ્ધ દિશાઓ સામાન્ય રીતે ચુંબકિત કરવા માટે સમાન રીતે સરળ હોય છે, ચુંબકકરણની વાસ્તવિક દિશા બંને દિશામાં સરળતાથી સ્થાયી થઈ શકે છે, જે સ્વયંસ્ફુરિત સમપ્રમાણતા ભંગનું ઉદાહરણ છે. મેગ્નેટિક અનિસોટ્રોપી એ ફેરોમેગ્નેટમાં હિસ્ટ્રેસીસ માટે પૂર્વશરત છેઃ તેના વિના, ફેરોમેગ્નેટ સુપરપેરામેગ્નેટિક છે. સ્રોતો પદાર્થમાં જોવા મળતી ચુંબકીય અનિસોટ્રોપી વિવિધ કારણોસર થઈ શકે છે. એક જ કારણ હોવાને બદલે, આપેલ પદાર્થની એકંદર ચુંબકીય અનિસોટ્રોપીને ઘણીવાર આ વિવિધ પરિબળોના સંયોજન દ્વારા સમજાવવામાં આવે છેઃ મેગ્નેટોક્રિસ્ટલાઇન અનિસોટ્રોપી સ્ફટિકનું અણુ માળખું ચુંબકત્વ માટે પ્રેફરન્શિયલ દિશાઓનો પરિચય આપે છે. આકાર અનિસોટ્રોપી જ્યારે કોઈ કણ સંપૂર્ણ ગોળાકાર ન હોય, ત્યારે ડિમેગ્નેટાઇઝિંગ ક્ષેત્ર તમામ દિશાઓ માટે સમાન નહીં હોય, જેનાથી એક અથવા વધુ સરળ અક્ષો બને છે. મેગ્નેટોઇલાસ્ટિક અનિસોટ્રોપી ટેન્શન ચુંબકીય વર્તણૂકમાં ફેરફાર કરી શકે છે, જે ચુંબકીય અનિસોટ્રોપી તરફ દોરી જાય છે. વિનિમય અનિસોટ્રોપી ત્યારે થાય છે જ્યારે એન્ટીફેરોમેગ્નેટિક અને ફેરોમેગ્નેટિક પદાર્થો ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. પરમાણુ સ્તરે બેન્ઝિન રિંગ (A), આલ્કીન (B), કાર્બોનિલ (C), આલ્કાઇન (D) અને વધુ જટિલ પરમાણુ (E) ની ચુંબકીય અનિસોટ્રોપી આકૃતિમાં દર્શાવવામાં આવી છે. આ અસંતૃપ્ત કાર્યાત્મક જૂથોમાંથી દરેક (એ-ડી) એક નાનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવે છે અને તેથી કેટલાક સ્થાનિક અનિસોટ્રોપિક પ્રદેશો (શંકુ તરીકે દર્શાવવામાં આવ્યા છે) જેમાં રક્ષણની અસરો અને રાસાયણિક ફેરફારો અસામાન્ય છે. બિસાઝો સંયોજન (E) દર્શાવે છે કે નિયુક્ત પ્રોટોન (H) એઝો જૂથોની ફોટોઆઇસોમેરાઇઝેશન સ્થિતિના આધારે વિવિધ રાસાયણિક પાળીમાં દેખાઈ શકે છે. ટ્રાન્સ આઇસોમર પ્રોટોનને બેન્ઝિન રિંગના શંકુથી દૂર રાખે છે આમ ચુંબકીય અનિસોટ્રોપી હાજર નથી. જ્યારે સીઆઈએસ સ્વરૂપ શંકુની નજીકમાં પ્રોટોન (એચ) ધરાવે છે, તેને રક્ષણ આપે છે અને તેના રાસાયણિક પરિવર્તનને ઘટાડે છે. આ ઘટના પરમાણુ ઓવરહાઉઝર અસર (એન. ઓ. ઇ.) ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓના નવા સમૂહને સક્ષમ કરે છે (લાલ રંગમાં દર્શાવેલ) જે અગાઉ અસ્તિત્વમાં રહેલા (વાદળી રંગમાં દર્શાવેલ) ઉપરાંત અસ્તિત્વમાં આવે છે. સિંગલ-ડોમેન ચુંબક ધારો કે ફેરોમૅગ્નેટ કડક અર્થમાં સિંગલ-ડોમેન છેઃ ચુંબકત્વ એકસમાન હોય છે અને એકતામાં ફરે છે. જો ચુંબકીય ક્ષણ હોય અને કણનું કદ હોય, તો ચુંબકત્વ છે, જ્યાં સંતૃપ્તિ ચુંબકત્વ છે અને દિશા કોસાઇન (એકમ વેક્ટરના ઘટકો) છે. ચુંબકીય અનિસોટ્રોપી સાથે સંકળાયેલી ઊર્જા વિવિધ રીતે દિશા કોસાઇન પર આધાર રાખી શકે છે, જેમાંથી સૌથી સામાન્ય નીચે ચર્ચા કરવામાં આવી છે. એક-અક્ષીય એ એક-અક્ષીય અનિસોટ્રોપી સાથેનો ચુંબકીય કણ એક સરળ અક્ષ ધરાવે છે. જો સરળ અક્ષ દિશામાં હોય, તો અનિસોટ્રોપી ઊર્જાને એક સ્વરૂપ તરીકે વ્યક્ત કરી શકાય છેઃ કદ, અનિસોટ્રોપી અચળાંક અને સરળ અક્ષ અને કણના ચુંબકત્વ વચ્ચેનો કોણ ક્યાં છે. જ્યારે આકાર એનિસોટ્રોપીને સ્પષ્ટપણે ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે, ત્યારે પ્રતીકનો ઉપયોગ ઘણીવાર તેના બદલે એનિસોટ્રોપી અચળાંકને સૂચવવા માટે થાય છે. વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતા સ્ટોનર-વોહ્લફર્થ મોડેલમાં, અનિસોટ્રોપી એક-અક્ષીય છે. ત્રિઅક્ષીય એ ત્રિઅક્ષીય અનિસોટ્રોપી સાથેનો ચુંબકીય કણ હજુ પણ એક સરળ અક્ષ ધરાવે છે, પરંતુ તેમાં સખત અક્ષ (મહત્તમ ઊર્જાની દિશા) અને મધ્યવર્તી અક્ષ (ઊર્જામાં કાઠી બિંદુ સાથે સંકળાયેલ દિશા) પણ હોય છે. કોઓર્ડિનેટ્સ પસંદ કરી શકાય છે જેથી ઊર્જાનું સ્વરૂપ હોય જો સરળ અક્ષ દિશા હોય, તો મધ્યવર્તી અક્ષ દિશા છે અને સખત અક્ષ દિશા છે. ક્યુબિક એ ક્યુબિક અનિસોટ્રોપી સાથેના ચુંબકીય કણમાં ત્રણ કે ચાર સરળ અક્ષો હોય છે, જે અનિસોટ્રોપી પરિમાણો પર આધારિત હોય છે. ઊર્જાનું સ્વરૂપ હોય છે જો સરળ અક્ષો અને અક્ષો હોય. જો ત્યાં ચાર સરળ અક્ષો છે જેની લાક્ષણિકતા છે. ફ્લોરોસન્સ અનિસોટ્રોપી સંદર્ભો પણ જુઓ વધુ વાંચન મેગ્નેટિક ઓર્ડરિંગ ઓરિએન્ટેશન (ભૂમિતિ)