古典的磁気モーメントJSAPは超電導・キュリーワイス学会の略なのか!これを書こうと思い立ったのは昼の3時。北大の応用物理学会会場から出る時だ。(なんじゃあれ!!!カテゴリ偏りすぎじゃない???!!!)(超電導・キュリーワイス学会じゃん!!!!!!!!)(プラズマ(自分の卒研)の発表1個しかないしさ!!)(おほぉぉぉおおおおおおおおおお↑↑↑↑↑)と心の中で叫びながら、発表が理解できなかった悔しさもありせめて、軌道磁気モーメントだけでも倒そうと思い今に至る。力のモーメント質点系の力学において、ある基準点から質点までの距離をr,質点に働く力をFとすると、その基準点における物体の力のモーメントTはT=r×Fと定義された。ここで、×はベクトル積(外積)である。力学ではこのように定義し、角運動量や剛体の力学へと発展していく。これを電磁気学において類推適用したものが磁気モーメントである。「磁気」とは超絶平たく言えば「磁力線のこと」である。真面目に書けば磁石のS極か電子を移動させることによって影響が及ばされる場である。その磁場の発生源はどこなのでしょうか?先ほど書いた、電子を移動(電流)させて磁場ができるのは明らかに電子が原因であるが、磁石は何が原因で磁力線を発しているのだろうか?ここが、磁石の不思議なところで、何もエネルギーの損失がないのに常に場に影響を及ぼしているのです。これって実はとっても不思議なことで紀元前から悩んでたっぽい。(本格的に解析し始めたのはなんと2000年に入ってかららしい、自分もびっくりした)そして、昔の人は、磁石の磁場の正体は原子を回っている電子だとしました。これでもマクロの電磁気は記述できました。マクスウェル方程式も1864年だし。話がそれたが、とにかく、自明な電流の磁場は置いといて磁石の磁場について議論する。古典的磁気モーメント以上の準備から磁石内部の電子について議論する。原子由来の磁場について。各種変数を以下のように定義する。電子が原子核を一周する間に流れる時間t[s]はvt=2πrより電流I[A]はI=-ev/2πrと書けます。ここでr,vは先ほどのrとvの大きさである。外部磁場と電流の関係式、フレミングの左手の法則より微小円弧drに働く力dFはdF=IdS×μ0Hと書ける。ここで、dSは微小円弧によって生じる微小面積、μ0が磁気モーメントである。これと半径とのベクトル積を取り、周回積分することでトルクが求まり、未整理ではあるが(古典的)磁気モーメントが導出できる。