paramagnetizam odnosi se na svojstvo određenih materijala koji slabo privlače magnetska polja. Kada su izloženi vanjskom magnetskom polju, u tim se materijalima formiraju unutarnja inducirana magnetska polja koja su naručena u istom smjeru kao i primijenjeno polje. Jednom kada se primijenjeno polje ukloni, materijali gube svoj magnetizam jer toplinsko gibanje randomizira usmjerenja elektrona u spin.
Materijali koji prikazuju paramagnetizam nazivamo paramagnetičkim. Neki spojevi i većina kemijskih elemenata su pod određenim okolnostima paramagnetski. Međutim, pravi paramagneti pokazuju magnetsku osjetljivost prema Curie ili Curie-Weiss zakonima i pokazuju paramagnetizam u širokom temperaturnom rasponu. Primjeri paramagneta uključuju koordinacijski mioglobin, komplekse prelaznih metala, željezov oksid (FeO) i kisik (O2). Titan i aluminij su metalni elementi koji su paramagnetski.
Superparamagneti su materijali koji pokazuju neto paramagnetni odziv, a istovremeno prikazuju feromagnetske ili ferrimagnetske redoslijede na mikroskopskoj razini. Ovi materijali pridržavaju se Curiejeva zakona, ali imaju vrlo velike Curie konstante.
Ferrofluids su primjer superparamagneta. Čvrsti superparamagneti poznati su i kao mikomagneti. Legura AuFe (zlato-željezo) primjer je miktomagneta. Feromagnetski spojeni grozdovi u leguri smrzavaju se ispod određene temperature.Kako djeluje paramagnetizam
Paramagnetizam proizlazi iz prisutnosti barem jednog nesparenog elektron zavrti u atomima ili molekulama materijala. Drugim riječima, bilo koji materijal koji posjeduje atome s nepotpuno ispunjenim atomskim orbitama je paramagnetski. Zavrtanje nesparenih elektrona daje im magnetski dipolni moment. U osnovi, svaki parni elektron djeluje kao sićušan magnet unutar materijala. Kada se primijeni vanjsko magnetsko polje, spin elektrona se poravnava s poljem. Budući da se svi nespareni elektroni poravnavaju na isti način, materijal se privlači polju. Kada se ukloni vanjsko polje, vrti se vraćaju u svoje randomizirane orijentacije.
Na magnetiziranje otprilike slijedi Curieov zakon, koji kaže da je magnetska osjetljivost χ obrnuto proporcionalna temperaturi:
M = χH = CH / T
gdje je M magnetizacija, χ je osjetljivost na magnet, H je pomoćno magnetsko polje, T je apsolutna (Kelvinova) temperatura, a C je Curiejeva konstanta za materijal.
Vrste magnetizma
Magnetski materijali mogu se prepoznati kao pripadnici jednoj od četiri kategorije: feromagnetizam, paramagnetizam, dijamagnetizam i antiferromagnetizam. Najjači oblik magnetizma je feromagnetizam.
Feromagnetski materijali pokazuju magnetsku privlačnost koja je dovoljno jaka da se osjeti. Feromagnetski i ferrimagnetski materijali mogu se magnetizirati s vremenom. Uobičajeni magneti na bazi željeza i rijetki magneti Zemlje pokazuju feromagnetizam.
Za razliku od feromagnetizma, snage paramagnetizma, dijamagnetizma i antiferromagnetizma su slabe. U antiferromagnetizmu magnetski se momenti molekula ili atoma poravnavaju u obrascu u kojem je susjed Okretanje elektrona usmjerava u suprotnim smjerovima, ali magnetski poredak nestaje iznad određenog temperatura.
Paramagnetni materijali slabo privlače magnetsko polje. Antiferromagnetski materijali postaju paramagnetični iznad određene temperature.
Dijagnostički materijali magnetskim poljem slabo odbijaju. Svi materijali su dijamagnetski, ali tvar obično nije označena dijamagnetnom ako nisu prisutni drugi oblici magnetizma. Bizmut i antimoni su primjeri dijamagneta.