Paramagnetyzm

Fragment przewodu elektrycznego wykonany z aluminium zawieszony na nitce. Po zbliżeniu magnesu neodymowego aluminium jest przyciągane do jego powierzchni.

Paramagnetyzm – zjawisko magnesowania się makroskopowego ciała w zewnętrznym polu magnetycznym w kierunku zgodnym z kierunkiem pola zewnętrznego. Substancje wykazujące takie własności to paramagnetyki. Są one przyciągane przez magnes, jednak znacznie słabiej niż ferromagnetyki. W niezbyt niskich temperaturach oraz dla niezbyt silnych pól magnetycznych paramagnetyki wykazują liniową zależność namagnesowania od pola zewnętrznego, co wyraża wzór:

$M=\chi H,$

gdzie:

$M$ – namagnesowanie (moment magnetyczny jednostki objętości substancji),

$\chi$ – objętościowa podatność magnetyczna,

$H$ – natężenie pola magnetycznego.

W niskich temperaturach lub dla bardzo silnych pól magnetycznych namagnesowanie traci liniową zależność od pola zewnętrznego i wykazuje nasycenie.

Podatność magnetyczna zależy od temperatury, zjawisko to ujmuje prawo Curie. Niektóre paramagnetyki w temperaturach niższych od pewnej charakterystycznej dla każdej substancji wartości, nazywanej punktem Curie, stają się ferromagnetykami.

Przyczyną paramagnetyzmu jest porządkowanie się spinów elektronów ciała zgodnie z liniami zewnętrznego pola magnetycznego, uporządkowaniu przeciwdziałają drgania cieplne cząsteczek. W niskich temperaturach lub w silnych polach magnetycznych dochodzi do uporządkowania niemal wszystkich dipoli magnetycznych elektronów, w wyniku czego dochodzi do nasycenia. Właściwości paramagnetyczne posiadają substancje o niesparowanych elektronach.

Paramagnetyki mają przenikalność magnetyczną (μ) niewiele większą od jedności. Dla ferromagnetyków μ jest wielokrotnie większe od 1.

Przykłady paramagnetyków:

• tlen, O
  2
• sód, Na
• platyna, Pt
• aluminium, Al
• hemoglobina krwi
• tlenek azotu, NO
• większość minerałów zawierających żelazo
• sześciowodny chlorek kobaltu(II), CoCl
  2·6H
  2O
• siarczan srebra(II), AgSO
  4

Zobacz też

• diamagnetyzm
• ferromagnetyzm
• magnetyzm
• paraelektryki
• superparamagnetyzm

Linki zewnętrzne

• Paramagnetyzm, [w:] Encyklopedia PWN [online], Wydawnictwo Naukowe PWN [dostęp 2021-07-22] .
• Paramagnetyki, [w:] Encyklopedia PWN [online], Wydawnictwo Naukowe PWN [dostęp 2021-07-22] .