Парамагниттік және диамагниттік материалдардың негізгі айырмашылығы - парамагниттік материалдар сыртқы магнит өрістеріне тартылады, ал диамагниттік материалдар магнит өрістерінен итереді.
Материалдар сыртқы магнит өрісі болған кезде әлсіз магниттік қасиеттерді көрсетеді. Кейбір материалдар сыртқы магнит өрісіне тартылады, ал кейбіреулері одан итереді. Магниттік әрекеттегі осы айырмашылыққа байланысты элементтер мен қосылыстарды екі түрге, атап айтқанда, парамагниттік және диамагниттікке бөлуге болады. Сыртқы магнит өрісіне тартылатын материалдар парамагниттік материалдар болып табылады. Екінші жағынан, сыртқы магнит өрістерінен итеретін материалдар диамагниттік материалдар болып табылады.
Парамагниттік дегеніміз не?
Парамагнетизм жүйеде жұпталмаған электрондардың болуына байланысты пайда болады. Әрбір элементте электрондардың әртүрлі саны бар және бұл оның химиялық сипатын анықтайды. Бұл электрондар сәйкес атомның ядросының айналасындағы энергия деңгейлеріне қалай толтырылатынына байланысты кейбір электрондар жұпталмаған күйде қалады. Бұл жұпталмаған электрондар сыртқы қолданылатын магнит өрісінің әсерінен магниттік қасиеттерді тудыратын кішкентай магниттер сияқты әрекет етеді. Шын мәнінде, бұл электрондардың спині магнетизмді тудырады.
Парамагниттік материалдар сыртқы магнит өрісі болмаған кезде де жұпталмаған электрондардың спиніне байланысты тұрақты дипольді магниттік моменттерге ие. Бірақ бұл дипольдер термиялық қозғалысқа байланысты кездейсоқ түрде бағдарланады, осылайша нөлдік таза дипольдік магниттік момент береді. Сыртқы магнит өрісін қолданғанда, дипольдер қолданылған магнит өрісінің бағытына сәйкес келеді, нәтижесінде таза дипольдік магниттік момент пайда болады. Сондықтан парамагниттік материалдар сыртқы магнит өрісіне аздап тартылады. Бірақ сыртқы өрісті алып тастағаннан кейін материал магниттік қасиеттерді сақтамайды. Тек шағын индукцияланған магниттелу сыртқы магнит өрісі болған кезде де жасайды. Себебі спиндердің аз ғана бөлігі сыртқы магнит өрісімен бағдарланады. Сондай-ақ, бұл бөлшек жасалған өрістің күшіне тура пропорционал.
01-сурет: парамагниттік және диамагнитті материалдардың электронды орналасуы
Жалпы, жұпталмаған электрондар саны неғұрлым көп болса, парамагниттік мінез-құлық және жасалған өрістің күші жоғары болады. Демек, өтпелі және ішкі өтпелі металдар «d» және «f» электрондарының локализациясына байланысты, сондай-ақ көптеген жұпталмаған электрондардың болуына байланысты күшті магниттік әсерлер көрсетеді. Кейбір танымал парамагниттік элементтерге магний, молибден, литий және тантал жатады. Сондай-ақ, "феррофлюидтер" сияқты күшті синтетикалық парамагнетиктер бар.
Диамагниттік дегеніміз не?
Кейбір материалдар сыртқы магнит өрісімен жанасқанда кері магниттік әрекетті көрсетеді. Бұл диамагниттік материалдар. Олар сыртқы магнит өрісінің бағытына қарама-қарсы магнит өрістерін жасайды және осылайша итеру әрекетін көрсетеді. Жалпы алғанда, барлық материалдардың диамагниттік қасиеттері бар, олар сыртқы магнит өрісіне ұшыраған кезде материалдың магниттік әрекетіне әлсіз үлес қосады. Бірақ парамагнетизм және ферромагнетизм сияқты басқа магниттік қасиеттерді көрсететін материалдарда диамагнетизмнің әсері шамалы. Магниттік қасиеті әлсіз болғандықтан диамагнетизмнің әсерін байқау қиын. "Висмут" күшті диамагнит ретінде әрекет етеді.
Парамагниттік және диамагниттік арасындағы айырмашылық неде
Парамагниттік термин материалдың сыртқы магнит өрісіне тартылуын білдіреді, ал диамагниттік термин материалдың сыртқы магнит өрісінен итерілуін білдіреді. Бұл негізінен парамагниттік материалдарда жұпталмаған электрондар бар, ал диамагниттік материалдарда жұпталмаған электрондар жоқ. Бұл парамагниттік және диамагниттік материалдар арасындағы негізгі айырмашылық.
Парамамагниттік және диамагниттік материалдардың тағы бір маңызды айырмашылығы - парамагниттік материалдар жасаған магнит өрісі сыртқы магнит өрісінің бағытында, ал диамагниттік материалдармен жасалған магнит өрісі сыртқы магнит өрісіне қарсы бағытта болады.
Төмендегі инфографика парамагниттік және диамагниттік материалдар арасындағы айырмашылықтың салыстырмалы қысқаша мазмұнын көрсетеді.
Қорытынды – парамагниттік және диамагниттік
Магниттік қасиеттеріне қарай материалдарды үш негізгі түрге бөлуге болады; олар диамагниттік, парамагниттік және ферромагниттік материалдар. Парамагниттік және диамагниттік материалдардың айырмашылығы - парамагниттік материалдар сыртқы магнит өрістеріне тартылады, ал диамагниттік материалдар магнит өрістерінен итереді.
