Paramanyetizma "Manyetik alan" terimi, manyetik alanlardan zayıf bir şekilde etkilenen belirli malzemelerin bir özelliğini ifade eder. Harici bir manyetik alana maruz kaldığında, bu malzemelerde uygulanan alanla aynı yönde sıralanan dahili indüklenmiş manyetik alanlar oluşur. Uygulanan alan çıkarıldıktan sonra, termal hareket elektron dönüş yönlerini rastgele hale getirdikçe malzemeler manyetizmalarını kaybederler.
Paramanyetizma gösteren malzemelere paramanyetik denir. Bazı bileşikler ve çoğu kimyasal element belirli koşullar altında paramanyetiktir. Bununla birlikte, gerçek paramanyetler Curie veya Curie-Weiss yasalarına göre manyetik duyarlılık gösterir ve geniş bir sıcaklık aralığında paramanyetizma gösterir. Paramanyetik örnekleri arasında koordinasyon kompleksi miyoglobin, geçiş metali kompleksleri, demir oksit (FeO) ve oksijen (O2). Titanyum ve alüminyum paramanyetik olan metalik elementlerdir.
Süperparamanyetikler net bir paramanyetik tepki gösteren ancak mikroskopik düzeyde ferromanyetik veya ferrimanyetik düzen gösteren materyallerdir. Bu malzemeler Curie yasasına uygundur, ancak çok büyük Curie sabitlerine sahiptir.
ferrosıvılar süperparamanyetelerin bir örneğidir. Katı süperparamanyetikler miktomagnetler olarak da bilinir. Alaşımlı AuFe (altın demir) bir miktomagnet örneğidir. Alaşımdaki ferromanyetik olarak bağlı kümeler belirli bir sıcaklığın altında donar.Paramanyetizma Nasıl Çalışır?
Paramanyetizma, eşleşmemiş en az bir kişinin varlığından kaynaklanır elektron bir maddenin atomlarını veya moleküllerini döndürür. Başka bir deyişle, eksik doldurulmuş atom orbitallerine sahip atomlara sahip olan herhangi bir malzeme paramanyetiktir. Eşleştirilmemiş elektronların dönüşü, onlara manyetik bir dipol momenti verir. Temel olarak, eşleştirilmemiş her elektron, malzeme içinde küçük bir mıknatıs görevi görür. Harici bir manyetik alan uygulandığında, elektronların dönüşü alanla aynı hizada olur. Eşleştirilmemiş tüm elektronlar aynı şekilde hizalandığından, malzeme sahaya çekilir. Harici alan kaldırıldığında, döndürmeler rastgele konumlarına geri döner.
Mıknatıslanma yaklaşık olarak takip eder Curie yasasımanyetik duyarlılığın temperature sıcaklıkla ters orantılı olduğunu belirtir:
M = χH = CH / T
burada M mıknatıslanma, χ manyetik duyarlılık, H yardımcı manyetik alan, T mutlak (Kelvin) sıcaklık ve C malzemeye özgü Curie sabitidir.
Manyetizma Çeşitleri
Manyetik malzemeler dört kategoriden birine ait olarak tanımlanabilir: ferromanyetizma, paramanyetizma, diyamanyetizma ve antiferromanyetizma. Manyetizmanın en güçlü şekli ferromanyetizmadır.
Ferromanyetik malzemeler hissedilebilecek kadar güçlü manyetik bir çekim gösterir. Ferromanyetik ve ferrimanyetik malzemeler zamanla mıknatıslanmış kalabilir. Yaygın demir bazlı mıknatıslar ve nadir toprak mıknatısları ferromanyetizma gösterir.
Ferromanyetizmanın aksine paramanyetizma, diyamanyetizma ve antiferromanyetizma güçleri zayıftır. Antiferromanyetizmde, moleküllerin veya atomların manyetik momentleri, komşunun elektron dönüşleri zıt yönlere işaret eder, ancak manyetik düzen belirli bir seviyenin üzerinde kaybolur sıcaklık.
Paramanyetik malzemeler manyetik alana zayıf bir şekilde çekilir. Antiferromanyetik malzemeler belirli bir sıcaklığın üzerinde paramanyetik hale gelir.
Diyamanyetik materyaller manyetik alanlar tarafından zayıf bir şekilde itilir. Tüm malzemeler diyamanyetiktir, ancak diğer manyetizma formları yoksa, bir madde genellikle diyamanyetik olarak etiketlenmez. Bizmut ve antimon diamagnetlere örnektir.