Paramagnetisme Årsager, Paramagnetiske Materialer, Eksempler og Forskelle med Diamagnetisme

den paramagnetisme er en form for magnetisme, hvori visse materialer er svagt tiltrukket af et eksternt magnetfelt og danner interne magnetfelter induceret i retning af det påførte magnetfelt.

I modsætning til hvad mange mennesker ofte synes, reduceres magnetiske egenskaber ikke kun til ferromagnetiske stoffer. Alle stoffer har magnetiske egenskaber, omend i svagere form. Disse stoffer kaldes paramagnetiske og diamagnetiske.

På denne måde kan man skelne mellem to typer stoffer: paramagnetiske og diamagnetiske. I nærvær af et magnetfelt tiltrækkes de paramagnetiske hen mod det område, hvor intensiteten af ​​feltet er større. I modsætning hertil tiltrækkes de diamagnetiske områder i området i feltet, hvor intensiteten er lavere.

Når der er magnetiske felter, oplever paramagnetiske materialer den samme form for tiltrækning og afstødning, der opleves af magneter. Når magnetfeltet forsvinder, ophører entropien imidlertid den magnetiske justering, der var blevet induceret.

Med andre ord tiltrækkes paramagnetiske materialer af magnetiske felter, selvom de ikke omdannes til permanentmagnetiserede materialer. Nogle eksempler på paramagnetiske stoffer er bl.a. blandt andet luft, magnesium, platin, aluminium, titan, wolfram og lithium.

indeks

• 1 årsager
  • 1.1 Curie lov
• 2 Paramagnetiske materialer
• 3 Forskelle mellem paramagnetisme og diamagnetisme
• 4 applikationer
• 5 referencer 

årsager

Paramagnetisme er fordi visse materialer er sammensat af atomer og molekyler med permanente magnetiske momenter (eller dipoler), selv når de ikke i nærvær af et magnetfelt.

De magnetiske øjeblikke er forårsaget af spændingerne af de opparerede elektroner af metaller og andre materialer, der har paramagnetiske egenskaber.

I rene paramagnetisme dipoler de ikke interagerer, men er orienteret tilfældigt i fravær af et eksternt magnetisk felt som følge af termisk agitation. Dette genererer et nullmagnetisk moment.

Når der imidlertid påføres et magnetfelt, har dipolerne tendens til at justere sig med det påførte felt, hvilket resulterer i et netmagnetisk moment i retning af feltet og tilføjes til det eksterne felt..

Under alle omstændigheder kan tilpasningen af ​​dipolerne modvirkes af effekten af ​​temperatur.

På denne måde, når materialet opvarmes, er termisk agitation i stand til at modvirke den virkning, som magnetfeltet har på dipolerne, og de magnetiske øjeblikke omdirigeres på en kaotisk måde, hvilket reducerer intensiteten af ​​det inducerede felt.

Curies lov

Curies lov blev udviklet eksperimentelt af den franske fysiker Pierre Curie i år 1896. Den kan kun anvendes når høje temperaturer er til stede, og det paramagnetiske stof er i nærværelse af svage magnetfelter.

Dette skyldes, at det ikke beskriver paramagnetismen, når en stor del af de magnetiske øjeblikke er justeret.

Loven fastslår, at magnetiseringen af ​​det paramagnetiske materiale er direkte proportional med den påførte magnetiske feltstyrke. Det er det, der er kendt som Curies lov:

M = X ∙ H = C H / T

I den tidligere formel M er magnetiseringen, H er magnetfluxdensiteten af ​​det påførte magnetfelt, T er temperaturen målt i Kelvin og C er en konstant, som er specifik for hvert materiale og kaldes Curie konstanten..

Fra observationen af ​​Curie's lov følger det også, at magnetisering er omvendt proportional med temperaturen. Af denne grund, når materialet opvarmes, har dipolerne og de magnetiske øjeblikke en tendens til at miste orienteringen erhvervet ved tilstedeværelsen af ​​magnetfeltet..

Paramagnetiske materialer

Paramagnetiske materialer er de materialer med magnetiske permeabilitet (et stofs evne til at tiltrække eller passere igennem af et magnetfelt) svarende til den magnetiske permeabilitet af vakuum. Sådanne materialer viser et ubetydeligt niveau af ferromagnetisme.

I fysiske termer er det angivet, at dens relative magnetiske permeabilitet (kvotient mellem permeabiliteten af ​​materialet eller mediet og vakuumets permeabilitet) er omtrent lig med 1, hvilket er den magnetiske permeabilitet af vakuumet.

Blandt de paramagnetiske materialer er der en bestemt type materialer, der kaldes superparamagnetisk. Selvom de følger Curie Law, har disse materialer en ret høj Curie konstant værdi.

Forskelle mellem paramagnetisme og diamagnetisme

Det var Michael Faraday, der i september 1845 indså, at alle materialer (ikke kun ferromagneter) i virkeligheden reagerer i nærværelse af magnetiske felter.

Under alle omstændigheder er sandheden, at de fleste stoffer har diamagnetisk karakter, da par af elektroner parret - og derfor med modsat spin - svagt favoriserer diamagnetisme. Tværtimod sker der kun diamagnetisme, når der er uparrede elektroner.

Både paramagnetiske og diamagnetiske materialer har en svag følsomhed over for magnetfelter, men i det førstnævnte er det positivt i sidstnævnte, det er negativt.

De diamagnetiske materialer er lidt afstødt af et magnetfelt; På den anden side tiltrækkes de paramagnetiske, selvom de også har ringe kraft. I begge tilfælde, når magnetfeltet fjernes, forsvinder virkningerne af magnetiseringen.

Som det allerede er blevet sagt, er langt størstedelen af ​​de elementer, der udgør det periodiske bord, diamagnetiske. Eksempler på diamagnetiske stoffer er således vand, hydrogen, helium og guld.

applikationer

Da paramagnetiske materialer har en vakuumlignende adfærd i fravær af et magnetfelt, bliver deres anvendelser i branchen noget reduceret.

En af de mest interessante anvendelser paramagnetisme er Electron Paramagnetic (RPE) Resonance, som er meget udbredt i fysik, kemi og arkæologi. Det er en spektroskopisk teknik, som det er muligt at registrere arter med uparrede elektroner.

Denne teknik anvendes i fermenteringer, i industriel fremstilling af polymerer, til slid af motorolier og til fremstilling af øl, blandt andre områder. På samme måde anvendes denne teknik i vid udstrækning i datoen for arkæologiske rester.

referencer

1. Paramagnetisme (n.d.). I Wikipedia. Hentet den 24. april 2018, fra es.wikipedia.org.
2. Diamagnetisme (n.d.). I Wikipedia. Hentet den 24. april 2018, fra es.wikipedia.org.
3. Paramagnetisme (n.d.). I Wikipedia. Hentet den 24. april 2018, fra en.wikipedia.org.
4. Diamagnetisme (n.d.). I Wikipedia. Hentet den 24. april 2018, fra en.wikipedia.org.
5. Chang, M. C. "Diamagnetisme og paramagnetisme" (PDF). NTNU forelæsnings noter. Hentet den 25. april 2018.
6. Orchard, A. F. (2003) magnetochemistry. Oxford University Press.