Nøkkelforskjellen mellom paramagnetiske og diamagnetiske materialer er at de paramagnetiske materialene blir tiltrukket av eksterne magnetiske felt, mens de diamagnetiske materialene frastøter de magnetiske feltene.
Materialer har en tendens til å vise svake magnetiske egenskaper i nærvær av et eksternt magnetfelt. Noen materialer blir tiltrukket av det ytre magnetfeltet, mens noen frastøter det. På grunn av denne forskjellen i magnetisk oppførsel, kan vi kategorisere elementer og forbindelser i to typer, nemlig paramagnetiske og diamagnetiske. Materialer som blir tiltrukket av eksterne magnetiske felt er de paramagnetiske materialene. På den annen side er materialene som frastøter fra eksterne magnetiske felt de diamagnetiske materialene.
Hva er paramagnetisk?
Paramagnetisme oppstår på grunn av tilstedeværelsen av uparrede elektroner i systemet. Hvert element har et annet antall elektroner, og det definerer dens kjemiske karakter. I henhold til hvordan disse elektronene fylles inn i energinivåene rundt kjernen til det respektive atomet, forblir noen elektroner uparede. Disse uparrede elektronene fungerer som små magneter som forårsaker magnetiske egenskaper under påvirkning av et eksternt påført magnetfelt. Faktisk er det spinnene til disse elektronene som forårsaker magnetisme.
Paramagnetiske materialer har permanente dipolmagnetiske momenter på grunn av spinn av uparrede elektroner selv under fravær av et eksternt magnetfelt. Men disse dipolene orienterer seg tilfeldig på grunn av termisk bevegelse og gir derfor et null magnetisk dipolmoment. Når vi påfører et eksternt magnetfelt, har dipolene en tendens til å justere seg i retning av det påførte magnetfeltet, noe som resulterer i et netto magnetisk dipolmoment. Derfor blir paramagnetiske materialer litt tiltrukket av det eksterne magnetfeltet. Men materialet beholder ikke magnetiske egenskaper når vi fjerner det ytre feltet. Bare en liten indusert magnetisering skaper selv i nærvær av et eksternt magnetfelt. Dette er fordi bare en liten brøkdel av spinn orienterer seg med det eksterne magnetfeltet. Denne brøkdelen er også direkte proporsjonal med styrken til det opprettede feltet.
Figur 01: Elektronarrangement av paramagnetiske og diamagnetiske materialer
Generelt, jo høyere antall uparrede elektroner, høyere paramagnetisk oppførsel og høyere styrke på feltet som skapes. Derfor viser overgangs- og indre overgangsmetaller sterkere magnetiske effekter på grunn av lokaliseringen av 'd' og 'f' elektroner og også på grunn av tilstedeværelsen av flere uparrede elektroner. Noen kjente paramagnetiske elementer inkluderer magnesium, molybden, litium og tantal. Det finnes også sterkere syntetiske paramagneter som «ferrofluids».
Hva er diamagnetisk?
Noen materialer har en tendens til å vise en frastøtt magnetisk oppførsel når de kommer i kontakt med et eksternt magnetfelt. Dette er de diamagnetiske materialene. De skaper magnetiske felt som er motsatte i retning av det ytre magnetfeltet og viser derfor frastøtende oppførsel. Generelt har alle materialer de diamagnetiske egenskapene, noe som gir et svakt bidrag til den magnetiske oppførselen til materialet når det utsettes for et eksternt magnetfelt. Men i materialer som viser andre magnetiske egenskaper som paramagnetisme og ferromagnetisme, er effekten av diamagnetisme ubetydelig. På grunn av dens svake magnetiske egenskap er effekten av diamagnetisme vanskelig å observere. 'Bismuth' fungerer som en sterk diamagnet.
Hva er forskjellen mellom paramagnetisk og diamagnetisk
Begrepet paramagnetisk refererer til tiltrekningen av et materiale til et eksternt magnetfelt, mens begrepet diamagnetisk refererer til frastøtingen av et materiale fra et eksternt magnetfelt. Dette er hovedsakelig fordi de paramagnetiske materialene har uparrede elektroner, mens diamagnetiske materialer har ingen av deres elektroner uparede. Dette er den grunnleggende forskjellen mellom paramagnetiske og diamagnetiske materialer.
En annen viktig forskjell mellom paramagnetiske og diamagnetiske materialer er at magnetfeltet skapt av paramagnetiske materialer er i retning av det eksterne magnetfeltet mens magnetfeltet skapt av diamagnetiske materialer er motsatt i en retning til det eksterne magnetfeltet.
Infografien nedenfor viser et sammenligningssammendrag av forskjellen mellom paramagnetiske og diamagnetiske materialer.
Sammendrag – Paramagnetic vs Diamagnetic
Vi kan dele materialene inn i tre hovedtyper i henhold til deres magnetiske egenskaper; de er diamagnetiske, paramagnetiske og ferromagnetiske materialer. Forskjellen mellom paramagnetiske og diamagnetiske materialer er at de paramagnetiske materialene blir tiltrukket av de eksterne magnetfeltene, mens de diamagnetiske materialene frastøter magnetfeltene.
