காந்த வேதியியல் 315
பாஸ்கல் விதிப்படிக் காந்த ஏற்புத்திறன், கணக்கிடப்பட்ட மோலார் [2x6.00) + (5x2.93) + (30.6] +4.1) x 10- ஆய்வு மூலமாக அளந்தறியப்பட்ட மோலார் காந்த ஏற்புத்திறன்:- 53.1 × 10- ஆகும். கனசதுரமல்லாத படிகப்பொருள்கள் தம் ஒவ்வோர் அச்சிலும் மாறுபட்ட காந்த ஏற்புத் திறனைப் பெற்றுள்ளன. ஒரு படிகத்தின் வெவ்வேறு அச்சுகளில் அளவிடப்படும் காந்த ஏற்புத் திறன் முதன்மைக் காந்த. ஏற்புத்திறன் எனப்படும். இவற்றிற்கு இடைப்பட்ட வேறுபாடு காந்தப் பலதிசைப் பண்பு (magnetic anisotropy) எனப்படும். ஒரு படிகத்தின் முதன்மைக் காந்த ஏற்புத் திறனை அளவிடுவதன் மூலமாக, அப்படிகத்தின் அமைப்புப் பற்றிய செய்தி களை அறியலாம். காட்டாக, கிராஃபைட்டில் அறுங் கோண அச்சுக்குச் செங்குத்துத் திசையில் அளவிடப் பட்ட முதன்மைக் காந்த ஏற்புத் திறன் 0.5× 106 ஆகும். இவ்வாறு அறுகோண அச்சில் மிகுதியாக இருப்பதற்குக் காரணம், கிராஃபைட்டில் உள்ள மின் கட த்து எலெக்ட்ரான்களின் டயா காந்தத் தன் மையாகும். வைரத்தில் இவ்வகை எலெக்ட்ரான்கள் இல்லாததால் மதிப்பு மாறுவதில்லை. அணு பாரா காந்தத் தன்மை. தனி எலெக்ட்ரான் கனை உடைய அணுக்களில் ஒரு நிலைக் காந்தத் தன்மை இருக்கும். இதுவே பாரா காந்தத் தன்மை (paramagnetism) எனப்படும். இடைநிலைத் தனிமங் களான இரும்புத் தொகுதி, லாந்தனைடு வரிசை, ஆக்டினைடு வரிசை ஆகியவற்றில் பாரா காந்தத் தன்மை கீழே ஆராயப்பட்டுள்ளது. பெல்வேடியம் தொகுதி, பிளாட்டினம் தொகுதி ஆகியவற்றில் காணப்படும் அணைவு ச் சேர்மங்களின் காந்தத் தன்மை பற்றி இங்கு விளக்கப்படவில்லை. காந்த வேதியியல் பற்றிய குவாண்ட்ட-எந்திர வியல் கொள்கை வான் வி லெக் என்பரால் நன்கு ஆராயப்பட்டுச் செம்மைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. இக் கொள்கையின் முக்கிய வெற்றியாவது, லாந்தனைடு அயனிகளில் அளந்தறியப்பட்ட காந்தத்திறனும் குவாண்ட்ட எந்திரவியல் கொள்கை மூலம் கணக் கிடப்பட்ட அளவும் நுட்பமாக ஒத்திருப்பதே ஆகும். லாந்தனைடு அயனிகளில் 4 ஆர்பிட்டாலில் உள்ள தனி எலெக்ட்ரான்களால் பாரா காந்தத் தன்மை தோன்றுகிறது. இந்த அயனிகளில் உள்ள தனிஎலெக்ட் ரான்கள். அருகில் உள்ள அயனிப் புலத்தால் பாதிக் கப்படாதிருத்தல் இதன்சிறப்பாகும். ஆகவே அறை வெப்பநிலையில் லாந்தனைடு அயனிகளை, வளிம நிலையில் உள்ள அயனிகள்போலக் கருதிக் காந்தத் திறனைக் கணக்கிடுதல் எளிதாகிறது.
இது போன்ற சூழ்நிலையே ஆக்டினைடு வரிசை யிலும் காணப்படுகிறது. இவற்றின் பாரா காந்தத் காந்த வேதியியல் 315 தன்மைக்கு ஆர்பிட்டாலில் உள்ள தனி எலெக்ட்ரான் கள் காரணமாகும். இவையும் அருகில் உள்ள அயனிப் புலத்தால் பாதிக்கப்படுவதில்லை. எனவே இவை வளிம நிலையில் உள்ள அயனிகள்போல் கருதப்பட்டு. படிகப் புலப் பிரிப்புகள் (crystal field splittings) ஆரா யப்படுகின்றன. இங்கும் பல் ஆக்டினைடு அயனிகளில் அளந்தறியப்பட்ட காந்த ஏற்புத் திறனும். ஆய்வில் அளந்தறியப்பட்ட அளவும் ஒப்பிடத்தக்கவையாக உள்ளன.
அயனிகளின் பண்பில் காந்தப் புவத்தின் விளைவை, 3d ஆர்பிட்டாவில் தனி எலெக்ட்ரான் களைப் பெற்றுள்ள இரும்புத் தொகுதித் தனிமங் களில் காணலாம். பொதுவாகத் தனி எலெக்ட்ரானின் காந்தத் திறன், அதன் ஆர்பிட்டால் சுழல்கோண உந்தத்தின் திசையன் கூட்டலுக்கு நேர் விகிதத்தில் இருக்கும். படிகம் அல்லது கரைசலில் இருக்கும் அயனியின் ஆர்பிட்டால் பங்கு காந்தத்திறனை. அருகில் உள்ள மின்புலம் ஏறத்தாழ முற்றிலுமாக அழித்து விடும். எனவேதான் இரும்புத் தொகுதியின் தனிமங்களுக்கு அளந்தறியப்படும் காந்த ஏற்புத் திறன். சுழல்கோண உந்தத்தின் அடிப்படையில் கிடைக்கும் காந்த ஏற்புத் திறனுக்குச் சமமாக இருப் பதைக் காணலாம். மூலக்கூற்றுப் பாரர் காந்தத்தன்மை. மூலக்கூறு ஆக் சிஜன், இரு தனி எலெக்ட்ரான்களைப் பெற்றுள்ளது. எனவே, அது ஒரு நிலையான பாரா காந்தத் தன்மை யைப் பெற்றுள்ளது. ஆக்சிஜனின் மோலார் காந்த ஏற்புத்திறனை Xn = 0.993/Tவாய்பாடு தருகிறது. இங்கு T என்பது ஆக்சிஜனின் தனி வெப்ப நிலை யாகும். இச்சமன்பாடு பரந்த வெப்ப அழுத்த மாற் றங்களுக்கும் பொருந்தும். நைட்ரிக் ஆக்சைடு, நைட் ரஜன் பெராக்சைடு, குளோரின் ட்ரை ஆக்சைடு போன்றவை ஏனைய பாரா காந்தத் தன்மையுடைய வளிம மூலக்கூறுகள் ஆகும். பல கரிமச் சேர்மங்களிலும் ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட தனித்த எலெக்ட்ரான்களைப் பெற்றுள்ள மூலக்கூறுகள் உள்ளன. அவை இயங்கு உறுப்புகள் (free radicals) எனப்படும். ஹெக்சா ஃபீனைல் மெத்தேன், இதற்குச் சிறந்த எடுத்துக் காட்டாகும். இது பிரிகை அடைந்து ட்ரைஃபினைல் மீதேனைத் தருகிறது. .ே டைஃ டஃபினைல் - B-பைக் ரைல் ஹைட்ரசைல் போன்றவை திண்ம நிலையி லேயே இயங்கு உறுப்பாக உள்ள சேர்மத்திற்கு எடுத்துக்காட்டாகும். ற ஃபுளுரசீன்,நாஃப்தலீன் போன்ற கரிமச் சேர்மங் கள் சாதாரணமாக. டயா காந்தத் தன்மை பெற் றவை. ஆனால் இவற்றைப் புற ஊதாக் கதிர்வீச்சிற்கு உட்படுத்தும்போது, அவை பாராகாந்தத் தன்மை யைப் பெறுகின்றன. ஏனெனில் புற ஊதாக் கதிர்கள் இவற்றில் உள்ள எலெக்ட்ரான் களை நின்றொளிர்தல்
