Τι κάνει ένα υλικό διαμαγνητικό;
1. Μαγνητισμός και ηλεκτρόνια:
* ηλεκτρόνια είναι μικροσκοπικά σωματίδια που περιστρέφονται περιστρεφόμενοι τον πυρήνα ενός ατόμου. Έχουν μια ιδιοκτησία που ονομάζεται spin , που δημιουργεί ένα μικροσκοπικό μαγνητικό πεδίο.
* μη ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια είναι ηλεκτρόνια που καταλαμβάνουν ένα τροχιακό από μόνα τους, χωρίς άλλο ηλεκτρόνιο με αντίθετη περιστροφή στο ίδιο τροχιακό. Αυτά τα μη ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια συμβάλλουν στη συνολική μαγνητική στιγμή του ατόμου.
2. Διαμαγνητισμός:Χωρίς μη ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια
* διαμαγνητικά υλικά έχουν όλα τα ηλεκτρόνια τους ζευγαρωμένα. Αυτό σημαίνει ότι δεν υπάρχουν μη ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια για να συμβάλλουν στο μαγνητικό πεδίο.
* Όταν ένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο εφαρμόζεται σε ένα διαμαγνητικό υλικό, τα ηλεκτρόνια στο υλικό προσαρμόζουν συνοπτικά τις τροχιές τους για να αντιταχθούν στο εφαρμοσμένο πεδίο. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ένα πολύ αδύναμο, προσωρινό μαγνητικό πεδίο που είναι αντίθετο στο εφαρμοσμένο πεδίο.
3. Παραδείγματα διαμαγνητικών υλικών:
* νερό (H₂o)
* Χαλκός (Cu)
* χρυσό (AU)
* Diamond (ΝΤΟ)
* αλάτι (NaCl)
Βασικά σημεία:
* Ο διαμαγνητισμός είναι μια αδύναμη μορφή μαγνητισμού που υπάρχει σε όλα τα υλικά, αλλά είναι αισθητή μόνο σε υλικά χωρίς μη ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια.
* Τα διαμαγνητικά υλικά απωθούνται από μαγνητικά πεδία.
* Η επίδραση του διαμαγνητισμού είναι προσωρινή και εξαφανίζεται όταν αφαιρείται το εξωτερικό μαγνητικό πεδίο.
Σε αντίθεση με τον διαμαγνητισμό, τα παραμαγνητικά και τα σιδηρομαγνητικά υλικά έχουν μη ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια:
* Παραμαγνητικά υλικά έχουν μη ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια, αλλά οι μαγνητικές στιγμές τους δεν είναι έντονα ευθυγραμμισμένες. Είναι ασθενώς ελκυσμένα σε μαγνητικά πεδία.
* σιδηρομαγνητικά υλικά έχουν επίσης μη ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια, αλλά οι μαγνητικές τους στιγμές είναι έντονα ευθυγραμμισμένες, με αποτέλεσμα μια ισχυρή έλξη στα μαγνητικά πεδία.
Η κατανόηση του ρόλου των μη ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων είναι το κλειδί για την κατανόηση των διαφορετικών τύπων μαγνητισμού!
