16. Diamagnetyki, paramagnetyki i ferromagnetyki

Materiały różnią się reakcją na zewnętrzne pole magnetyczne. Wyróżnia się trzy podstawowe typy magnetycznego zachowania materiałów:

• diamagnetyki,
• paramagnetyki,
• ferromagnetyki.

• Materiały, które słabo odpychają pole magnetyczne.
• Powstaje w nich słabe pole magnetyczne przeciwnie skierowane do pola zewnętrznego.
• Mechanizm: orbitalne ruchy elektronów powodują powstanie prądów indukowanych, które zgodnie z prawem Lenza tworzą pole przeciwdziałające zmianie pola.
• Właściwości:
  1. słaba ujemna podatność magnetyczna (\( \chi < 0 \)),
  2. brak trwałego namagnesowania po usunięciu pola zewnętrznego.
• Przykłady: miedź, srebro, złoto, woda, większość związków organicznych.

• Materiały, które słabo przyciągają pole magnetyczne.
• Powstaje w nich pole magnetyczne zgodne z polem zewnętrznym, ale efekt jest niewielki.
• Mechanizm: obecność niesparowanych elektronów (momentów magnetycznych atomów), które w polu zewnętrznym częściowo się uporządkowują.
• Właściwości:
  1. dodatnia, ale mała podatność magnetyczna (\( \chi > 0 \)),
  2. brak trwałego namagnesowania po usunięciu pola.
• Przykłady: aluminium, platyna, tlen w stanie ciekłym, sód.

• Materiały, które silnie przyciągają pole magnetyczne i mogą zachować namagnesowanie po usunięciu pola zewnętrznego (remanencja).
• Mechanizm: silne oddziaływania wymuszają spontaniczne uporządkowanie momentów magnetycznych w obszarach zwanych domenami magnetycznymi.
• Właściwości:
  1. bardzo duża dodatnia podatność magnetyczna,
  2. histereza magnetyczna — pamięć magnetyczna,
  3. trwałe namagnesowanie.
• Przykłady: żelazo, nikiel, kobalt oraz ich stopy.

• Diamagnetyki — materiały izolujące magnetycznie,
• Paramagnetyki — detektory pola magnetycznego, chłodzenie magnetyczne,
• Ferromagnetyki — magnesy trwałe, pamięci magnetyczne, silniki elektryczne.

• Materiały różnią się reakcją na pole magnetyczne ze względu na budowę elektronową i oddziaływania wewnętrzne,
• Diamagnetyki i paramagnetyki wykazują słabe i nietrwałe efekty,
• Ferromagnetyki posiadają silne i trwałe właściwości magnetyczne.