Paramagnetizmi

Oksigjeni i lëngshëm (blu) mund të pezullohet midis poleve të një magneti të fortë si rezultat i paramagnetizmit të tij.

Paramagnetizmi është një formë magnetizmi ku disa materiale tërhiqen dobët nga një fushë magnetike e zbatuar nga jashtë dhe formojnë fusha magnetike të brendshme, të induktuara në drejtim të fushës magnetike të aplikuar. Në kontrast me këtë sjellje, materialet diamagnetike zmbrapsen nga fusha magnetike dhe formojnë fusha magnetike të induktuara në drejtim të kundërt me atë të fushës magnetike të zbatuar. Materialet paramagnetike përfshijnë shumicën e elementeve kimike dhe disa përbërje ; ata kanë një përshkueshmëri magnetike relative pak më të madhe se 1 (dmth. një ndjeshmëri e vogël pozitive magnetike ) dhe për këtë arsye tërhiqen nga fushat magnetike. Momenti magnetik i shkaktuar nga fusha e zbatuar është linear në forcën e fushës dhe mjaft i dobët. Zakonisht kërkon një ekuilibër të ndjeshëm analitik për të zbuluar efektin dhe matjet moderne në materialet paramagnetike shpesh kryhen me një magnetometër SQUID.

Paramagnetizmi është për shkak të pranisë së elektroneve të paçiftuara në një material, kështu që shumica e atomeve me orbitale atomike të mbushura jo plotësisht janë paramagnetike, megjithëse ekzistojnë përjashtime të tilla si bakri. Për shkak të rrotullimit të tyre, elektronet e paçiftuara kanë një moment dipoli magnetik dhe veprojnë si magnet të vegjël. Një fushë magnetike e jashtme bën që rrotullimet e elektroneve të rreshtohen paralelisht me fushën, duke shkaktuar një tërheqje neto. Materialet paramagnetike përfshijnë aluminin, oksigjenin, titanin dhe oksidin e hekurit (FeO). Prandaj, një rregull i thjeshtë praktik përdoret në kimi për të përcaktuar nëse një grimcë (atom, jon ose molekulë) është paramagnetike ose diamagnetike: nëse të gjitha elektronet në grimcë janë çiftuar, atëherë substanca e bërë nga kjo grimcë është diamagnetike. ; nëse ka elektrone të paçiftuar, atëherë substanca është paramagnetike.

Ndryshe nga feromagnetët, paramagnetët nuk ruajnë asnjë magnetizim në mungesë të një fushe magnetike të aplikuar nga jashtë, sepse lëvizja termike randomizon orientimet e rrotullimit. (Disa materiale paramagnetike ruajnë çrregullimin e rrotullimit edhe në zero absolute, që do të thotë se janë paramagnetikë në gjendjen bazë, dmth në mungesë të lëvizjes termike.) Kështu, magnetizimi total bie në zero kur fusha e aplikuar hiqet. Edhe në prani të fushës ka vetëm një magnetizim të vogël të induktuar sepse vetëm një pjesë e vogël e rrotullimeve do të orientohet nga fusha. Ky fraksion është proporcional me forcën e fushës dhe kjo shpjegon varësinë lineare. Tërheqja e përjetuar nga materialet ferromagnetike është jolineare dhe shumë më e fortë, kështu që vërehet lehtësisht, për shembull, në tërheqjen midis një magneti të frigoriferit dhe hekurit të vetë frigoriferit.