原子磁矩与磁化率 — 物理计算题
题目
某顺磁盐单位体积内磁性离子数为 n=6.0×10²⁸ m⁻³,每个离子的总角动量量子数 J=5/2,朗德因子 g=2。已知玻尔磁子 μB=9.274×10⁻²⁴ J/T,玻尔兹曼常量 k=1.381×10⁻²³ J/K,真空磁导率 μ0=4π×10⁻⁷ T·m/A,环境温度 T=300 K。(1)写出该离子有效磁矩 μeff=g√[J(J+1)]μB 并求其数值;(2)在高温弱场近似下,顺磁磁化率满足居里定律 χ=nμ0μeff²/(3kT),求该盐在 300 K 时的顺磁磁化率 χ。