磁化率

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磁化率（じかりつ、英語：magnetic susceptibility）とは、磁気分極の起こりやすさを示す物性値である。帯磁率、磁気感受率などとも言う。

定義

外部から磁界Hを掛けられると一般の磁性体には磁気分極P_m が生ずるが、このHとP_m は比例する。その関係を

<math> \boldsymbol{P}_m = \chi _m \mu _0 \boldsymbol{H} </math>

のように書き表した時の比例係数<math>\chi _m \ </math>が(静的な)磁化率である（μ₀は真空の透磁率）。ギリシア文字のχで表現するが、電気感受率にも同じ文字を使う場合があるので区別のためχ_mとしている。μ₀HとP_m は共に磁束密度の次元を持つので、χは無次元量であり単位系に依らない（ただしP_m=χ_mHのように透磁率を介さず、直接にP_mとHを結ぶ係数を磁化率χ_mと定義する流派も存在し、この場合のχ_mは透磁率と同じ次元を持つことになる）。

透磁率との関わり

物質中における磁束密度、磁界、磁気分極の間には

<math> \boldsymbol{B} - \boldsymbol{P}_m = \mu _0 \boldsymbol{H} </math>

の関係があるので、上記したP_mの定義 P_m=χ_mμ₀H を代入すれば以下のように整理できる。

<math> \boldsymbol{B} = \mu _0 (1+ \chi _m) \boldsymbol{H} </math>

そして透磁率μ₁の物質中における磁束密度と磁界の関係は、一般にB=μ₁Hと書き表される。よって二式を比較すると

<math> \mu _1 = \mu _0 (1+ \chi _m) </math>

である。即ち、物質の透磁率とは、換言すれば真空の透磁率を (1+χ_m) 倍したものであることが分かる。また比透磁率μ_r（その定義はμ_r=μ₁/μ₀である）を用いて表せば

<math> \mu _1 = \mu _0 (1+ \chi _m) = \mu _0 \mu _r</math>

なので(1+χ_m)=μ_rとなる。

関連項目

• 磁化
• 磁性体
• 電気感受率