Magnetisches Moment

Magnetisches Moment: vektorielle Größe zur Kennzeichnung der magnetischen Eigenschaften einer Stromschleife. Der Betrag des magnetischen Moments nach Ampère ist m = IA, des magnetischen Moments nach Coulomb beziehungsweise Wb m (elektrische Stromstärke, A von der Stromschleife umfasste Fläche, ß0 magnetische Feldkonstante). Das magnetische Moment elektrisch geladener Teilchen ist mit ihrem mechanischen Drehimpuls verbunden, insbesondere das von Elektronen, Atomen oder Kernen mit ihrem Bahndrehimpuls oder dem Spin und verursacht den Magnetismus eines Stoffes. Der Anteil, der durch den Bahndrehimpuls zustande kommt, wird als Bahnmagnetismus bezeichnet; analog sind -Spin- und Kernmagnetismus definiert. Nach der Bohrschen Atomtheorie hat zum Beispiel ein Elektron mit dem Bahndrehimpuls I ein magnetischer Bahnmoment vom Betrag m, = (pB Bohrsches Magneton, I = 0, 1, 2, ...) und gleicher Richtung wie /; sein magnetischer Spinmoment hat dagegen den Betrag m, = 2 spB (s = 1/2, 3/2,...), ist also bei vergleichbarer Größe des Drehimpulses doppelt so groß (magnetomechanische Anomalie). Infolgedessen fällt das resultierende magnetische Moment eines Elektrons nicht in die Richtung des Gesamtdrehimpulses. Da dieser zeitlich konstant ist (Erhaltung des Drehimpulses), präzediert das magnetische Moment um den Drehimpuls und nur die in dessen Richtung fallende Komponente tritt in Erscheinung. Das atomare magnetische Moment wird in Festkörpern insbesondere durch die Wechselwirkungen im Kristall gegenüber dem magnetischen Moment des freien Atoms verändert. Das magnetische Moment von Nukleonen weicht wegen der ausgeprägten Struktur der Nukleonen zum Teil stark vom Wert des Kernmagnetons ab.