парамагнетизъм се отнася до свойство на определени материали, които са слабо привлечени от магнитните полета. Когато са изложени на външно магнитно поле, в тези материали се образуват вътрешни индуцирани магнитни полета, които са подредени в същата посока като приложеното поле. След като се отстрани приложеното поле, материалите губят магнетизма си, тъй като топлинното движение рандомизира ориентациите на спина на електроните.
Материалите, които показват парамагнетизъм, се наричат парамагнитни. Някои съединения и повечето химични елементи са парамагнитни при определени обстоятелства. Истинските парамагнетици обаче показват магнитна чувствителност съгласно законите на Кюри или Кюри-Вайс и проявяват парамагнетизъм в широк температурен диапазон. Примери за парамагнетици включват координационен комплекс миоглобин, комплекси от преходни метали, железен оксид (FeO) и кислород (O2). Титанът и алуминият са метални елементи, които са парамагнитни.
Суперпарамагнетиците са материали, които показват нетен парамагнитен отговор, но показват феромагнитно или феримагнитно подреждане на микроскопично ниво. Тези материали се придържат към закона на Кюри, но въпреки това имат много големи константи на Кюри.
Ferrofluids са пример за суперпарамагнетици. Твърдите суперпарамагнетици са известни още като миктомагнетици. Сплавът AuFe (злато-желязо) е пример за миктомагнетик. Феромагнетично съединените струпвания в сплавта замръзват под определена температура.Как работи парамагнетизмът
Парамагнетизмът е резултат от наличието на поне един несдвоен електрон въртене в атомите или молекулите на материала. С други думи, всеки материал, който притежава атоми с непълно запълнени атомни орбитали, е парамагнитен. Спинът на несдвоените електрони им дава магнитен диполен момент. По принцип всеки несдвоен електрон действа като мъничък магнит в материала. Когато се приложи външно магнитно поле, спинът на електроните се изравнява с полето. Тъй като всички несвързани електрони се подравняват по един и същи начин, материалът се привлича към полето. Когато външното поле бъде премахнато, завъртанията се връщат към своите рандомизирани ориентации.
Приблизително следва намагнитването Законът на Кюри, в която се посочва, че магнитната чувствителност χ е обратно пропорционална на температурата:
M = χH = CH / T
където M е намагнитване, χ е магнитна чувствителност, H е спомагателното магнитно поле, T е абсолютната (келвинова) температура и C е специфичната за материала константа на Кюри.
Видове магнетизъм
Магнитните материали могат да бъдат идентифицирани като принадлежащи към една от четирите категории: феромагнетизъм, парамагнетизъм, диамагнетизъм и антиферромагнетизъм. Най-силната форма на магнетизъм е феромагнетизмът.
Феромагнитните материали проявяват магнитно привличане, което е достатъчно силно, за да се усети. Феромагнитните и феримагнитни материали могат да останат намагнетизирани във времето. Обикновените магнити на основата на желязо и редките земни магнити показват феромагнетизъм.
За разлика от феромагнетизма силите на парамагнетизма, диамагнетизма и антиферромагнетизма са слаби. При антиферромагнетизма магнитните моменти на молекулите или атомите се подравняват по образец, в който съседът електронните завъртания насочват в противоположни посоки, но магнитното подреждане изчезва над определено температура.
Парамагнитните материали са слабо привлечени от магнитното поле. Антиферромагнитните материали стават парамагнитни над определена температура.
Диамагнитните материали слабо се отблъскват от магнитните полета. Всички материали са диамагнитни, но веществото обикновено не е обозначено като диамагнетично, освен ако другите форми на магнетизъм отсъстват. Висмутът и сурмоната са примери за диамагнетици.