Paramagnetisme
El paramagnetisme és forma de magnetisme present en materials que els seus moments magnètics lliures (espin o orbitales) tendixen a alinear-se paralelament a un camp magnètic extern. Si estos moments magnètics estan fortament acoplats entre sí, el fenomen serà ferromagnetisme o ferrimagnetismo. Quan no existix cap camp magnètic extern, estos moments magnètics estan orientats a l'encert pel moviment tèrmic. En presència d'un camp magnètic extern tendixen a alinear-se paralelament al camp, pero esta alliniació està contrarrestada per la tendència que tenen els moments a orientar-se aleatoriamente pel moviment tèrmic.
Este alineamiento dels dipols magnètics atòmics en un camp extern tendix a enfortir-ho. Açò es descriu per una permeabilidad magnètica superior a l'unitat, o, lo que és lo mateix, una susceptibilitat magnètica positiva i molt menuda.
L'alliniació no és completa, ya que el moviment tèrmic de les partícules s'opon contínuament a l'ordenament magnètic. Com a resultat, els materials paramagnéticos presenten únicament una magnetisació dèbil i temporal mentres el camp extern permaneix aplicat.
L'intensitat del paramagnetisme depén principalment de la cantitat d'electrons desapareados i de la temperatura del material. A temperatures elevades, l'agitació tèrmica dificulta encara més l'alliniació dels dipols magnètics.
En el paramagnetisme pur, el camp actua de forma independent sobre cada moment magnètic, i no hi ha interacció entre ells. En els materials ferromagnéticos, este comportament també pot observar-se, pero solament per damunt del seu temperatura de Curie.
Es denomina materials paramagnéticos als materials o mijos que la seua permeabilidad magnètica és similar a la del buit. Estos materials o mijos presenten en una mida despreciable el fenomen de ferromagnetisme. En térmens físics, es diu que té un valor aproximadament igual a 1 per al seu permeabilidad magnètica relativa, cocient de la permeabilidad del material o mig entre la permeabilidad del buit.
Els materials paramagnéticos sofrixen el mateix tipo d'atracció i repulsió que els imans normals, quan estan subjectes a un camp magnètic. No obstant, en retirar el camp magnètic, la entropía destruïx el alineamiento magnètic, que ya no està favorit energèticament. És dir, els materials paramagnéticos són materials atrets per imans, pero no es convertixen en materials permanentment magnetizados. Alguns materials paramagnéticos són: aire, magnesi, alumini, titani, wolframio.
Causa
[editar | editar còdic]
Els materials paramagnéticos estan constituïts per àtoms i molècules que tenen moments magnètics permanents ("dipols" magnètics) inclús en absència de camp. Estos moments magnètics tenen el seu orige en els espin d'electrons desapareados en els orbitales moleculars presents en molts metals i materials paramagnéticos.
Influència de la temperatura
[editar | editar còdic]Degut a que el moviment tèrmic tendix a desordenar l'orientació dels moments magnètics, a temperatures baixes, l'agitació tèrmica disminuïx i els dipols magnètics poden alinear-se en major facilitat, produint una magnetisació més intensa. [1]
Llei de Curie
[editar | editar còdic]A camps magnètics baixos, la gran majoria de materials paramagnéticos exhibixen una magnetisació proporcional al camp extern i inversamente proporcional a la temperatura absoluta, i la magnitut de la qual es descriu per la llei de Curie:
En esta equació,
- és la susceptibilitat magnètica (),[2]
- és la magnetisació resultant,
- és la densitat de fluix magnètic del camp aplicat,
- és la temperatura absoluta (en kelvin) i
- és una constant específica de cada material (el seu constant de Curie).
Esta llei indica que els materials paramagnéticos tendixen a tornar-se cada volta més magnètics en aumentar el camp aplicat, i cada volta menys magnètics en elevar-se la temperatura.
La llei de Curie només és aplicable a camps baixos o temperatures elevades, ya que falla en la descripció del fenomen quan la majoria dels moments magnètics es troben alineats (quan nos acostem a la saturació magnètica). En este punt, la resposta del camp magnètic al camp aplicat deixa de ser llineal. Aplegat al punt de saturació, la magnetisació és la màxima possible, i no creix més, independentment de que s'aumente el camp magnètic o es reduïxca la temperatura.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ «20.10C: The Effects of Temperature on Magnetic Moment» (en en). Chemistry LibreTexts. Consultat el 2026-05-24.
- ↑ doi:10.1007/978-1-4419-8164-6.Consultat el 7 de maig de 2018.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Paramagnetismo» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.