タイトルはそのうち決める

艦これのおぼえがきとか。昔のメモも隙間時間に移植しているので、たまにタイムスリップ記事が最新になる。

メモ 磁化から磁性原子一個あたりの磁化に直す流れ

磁化率の実験データを整理するときに、基本的なことだがいつもこんがらがる。

 

登場する数

  • 某測定装置とかで記録される磁化: M (emu)
    M = χHχ:磁化率、H:印加磁場)
  • 測定に用いた量: w (g)
  • 対象の分子量: m (g/mol)
  • アボガドロ数: NA = 6.02×1023 (molecule/mol)
  • 一分子あたりの磁性原子の数: n (ion/molecule)
  • ボーア磁子: μB = 9.274×10-21 (erg/G)
    ボーア磁子の単位をあえて直すなら erg/G = emu/μB か。
    ※ erg/G = emu

 

 

流れ

w (g)を測ったそのままの磁化のデータがまず
f:id:kurosakiworks:20171204093413j:plain

これを重さ(g) あたりに直して
f:id:kurosakiworks:20171204093419j:plain

分子一個あたりに直したいので、分子量mをかけてアボガドロ数NAで割って
f:id:kurosakiworks:20171204093432j:plain

ここまでで一分子あたりの磁化率になっている。
分子の中に複数の磁性原子がある場合、その個数 n (ion/molecule)で割って、
f:id:kurosakiworks:20171204093439j:plain

これをボーア磁子あたりの値に直すと、
f:id:kurosakiworks:20171204093446j:plain

単位だけで追うとこんな感じになっているはず。

f:id:kurosakiworks:20171204091127p:plain

 

概算値用メモ

大まかな値を必要に応じてざっくり計算できるというのは学者の嗜みらしい。
ここでいうおおまかは有効数字2桁とか1桁。

今回だと 1÷(NAμB) がわかっていると便利?
1÷(NAμB) ∼1.8×10-4 ∼ 2×10-4

たとえば χ (emu/mol)の場合、χ × H × 2×10-4で、μB/moleculeまではすぐ出る。