Paramanyetizma Sebepleri, Paramanyetik Malzemeler, Diamagnetism ile Örnekler ve Farklılıklar



paramanyetizma belirli malzemelerin bir dış manyetik alan tarafından zayıf şekilde çekildiği ve uygulanan manyetik alan yönünde indüklenen iç manyetik alanları oluşturan bir manyetizma biçimidir..

Birçok insanın düşündüğünün aksine, manyetik özellikler sadece ferromanyetik maddelere indirgenmez. Tüm maddeler, zayıf bir biçimde de olsa manyetik özelliklere sahiptir. Bu maddelere paramanyetik ve diamagnetic denir.

Bu şekilde iki tür madde ayırt edilebilir: paramanyetik ve diamagnetic. Manyetik bir alanın varlığında, paramanyetik olanlar alanın yoğunluğunun daha büyük olduğu alana doğru çekilir. Buna karşın, diamagnetik olanlar, yoğunluğun daha düşük olduğu alanın bölgelerine çekilir..

Manyetik alanların varlığında, paramanyetik malzemeler, mıknatısların yaşadığı aynı çekim ve itiş gücünü yaşarlar. Bununla birlikte, manyetik alan kaybolduğunda entropi sona erer, uyarılan manyetik hizalamayı.

Başka bir deyişle, paramanyetik malzemeler manyetik alanlardan etkilenir, ancak kalıcı mıknatıslanmış malzemelere dönüşmezler. Paramanyetik maddelerin bazı örnekleri: hava, magnezyum, platin, alüminyum, titanyum, tungsten ve lityum, diğerleri.

indeks

  • 1 Sebep
    • 1.1 Curie Kanunu
  • 2 Paramanyetik malzemeler
  • 3 Paramanyetizma ile diyamanyetizma arasındaki farklar
  • 4 uygulama
  • 5 Kaynakça 

nedenleri

Paramanyetizma, bazı malzemelerin, manyetik alanın olmadığı durumlarda bile, kalıcı manyetik momentlere (veya dipollere) sahip atomlardan ve moleküllerden oluşmasından kaynaklanmaktadır..

Manyetik momentler, eşleştirilmemiş metal elektronlarının ve paramanyetik özelliklere sahip diğer malzemelerin spin'lerinden kaynaklanır..

Saf paramanyetizmada dipoller birbirleriyle etkileşime girmez, ancak termal çalkalamanın bir sonucu olarak dış manyetik alanın yokluğunda rastgele yönlendirilir. Bu boş bir manyetik moment oluşturur.

Bununla birlikte, bir manyetik alan uygulandığında, dipoller uygulanan alanla hizalanma eğilimindedir, bu da bahsedilen alan yönünde net bir manyetik moment oluşturur ve dış alana eklenir..

Her durumda, dipollerin hizalanması sıcaklığın etkisiyle karşılanabilir.

Bu şekilde, malzeme ısıtıldığında, termal ajitasyon, manyetik alanın dipoller üzerindeki etkisini önleyebilir ve manyetik momentler kaotik bir şekilde yeniden yönlendirilerek indüklenen alanın yoğunluğunu azaltır.

Curie Kanunu

Curie kanunu, 1896 yılında Fransız fizikçi Pierre Curie tarafından deneysel olarak geliştirilmiştir. Sadece yüksek sıcaklıklar mevcut olduğunda ve paramanyetik madde zayıf manyetik alanların varlığında olduğunda uygulanabilir..

Bunun nedeni, manyetik momentlerin büyük bir kısmı hizalandığında paramanyetizmayı tanımlayamamasıdır..

Yasa, paramanyetik malzemenin mıknatıslanmasının, uygulanan manyetik alan kuvvetiyle doğrudan orantılı olduğunu belirtir. Curie Yasası olarak bilinen şey budur:

M = X = H = C H / T

Önceki formülde M, mıknatıslanmadır, H, uygulanan manyetik alanın manyetik akı yoğunluğu, T, Kelvin cinsinden ölçülen sıcaklıktır ve C, her malzemeye özgü ve Curie sabiti olarak adlandırılan bir sabittir..

Curie kanununun gözlemine göre, mıknatıslanmanın sıcaklıkla ters orantılı olduğunu da takip eder. Bu nedenle, malzeme ısıtıldığında, dipoller ve manyetik momentler, manyetik alanın varlığı ile elde edilen yönelimi kaybetme eğilimindedir..

Paramanyetik malzemeler

Paramanyetik malzemeler, vakumun manyetik geçirgenliğine benzer şekilde manyetik geçirgenliği olan (bir maddenin manyetik alandan geçirme veya geçirme kapasitesi) olan tüm malzemelerdir. Bu tür malzemeler ihmal edilebilir düzeyde bir ferromanyetizma göstermektedir.

Fiziksel anlamda, göreceli manyetik geçirgenliğinin (malzemenin veya ortamın geçirgenliği ile vakumun geçirgenliği arasındaki oran), vakumun manyetik geçirgenliği olan yaklaşık 1 olduğu.

Paramanyetik malzemeler arasında, süper paramanyetik denilen özel bir malzeme türü vardır. Curie Yasasını takip etseler de, bu materyaller oldukça yüksek bir Curie sabit değerine sahiptir..

Paramanyetizma ile diyamanyetizma arasındaki farklar

Eylül 1845'te gerçekte tüm malzemelerin (sadece ferromanyetlerin değil) manyetik alanların varlığında tepki gösterdiğini fark eden Michael Faraday'dı..

Her durumda, gerçek şu ki, çoğu madde, çift elektron çiftleri eşleştiğinden ve bu nedenle zıt spinle birlikte, diyagnetizmi fazlasıyla desteklediğinden, diyamanyetik karaktere sahiptir. Aksine, yalnızca eşlenmemiş elektronlar olduğunda, diyamanyetizma meydana gelirse.

Hem paramanyetik hem de diamagnetic materyallerin manyetik alanlara karşı zayıf bir duyarlılığı vardır, ancak öncekilerde sonuncusunda pozitif, negatif ise.

Diyamanyetik malzemeler bir manyetik alan tarafından hafifçe itilir; Öte yandan, paramanyetik olanlar da güçsüz olsa da cezbedilmektedir. Her iki durumda da, manyetik alan kaldırıldığında, mıknatıslamanın etkileri ortadan kalkar.

Daha önce de belirtildiği gibi, periyodik tabloyu oluşturan elementlerin büyük çoğunluğu diyamanyetiktir. Böylece, diamagnetic maddelerin örnekleri su, hidrojen, helyum ve altındır..

uygulamaları

Paramanyetik malzemeler manyetik alan yokluğunda vakum benzeri bir davranışa sahip olduklarından, endüstrideki uygulamaları bir şekilde azalır..

Paramanyetizmanın en ilginç uygulamalarından biri, fizik, kimya ve arkeolojide yaygın olarak kullanılan Elektronik Paramanyetik Rezonanstır (RPE). Eşleştirilmemiş elektronlu türlerin tespit edilmesinin mümkün olduğu spektroskopik bir tekniktir..

Bu teknik fermantasyonlarda, endüstriyel polimer üretiminde, motor yağlarının aşınmasında ve bira üretiminde, diğer alanlarda da uygulanır. Aynı şekilde, bu teknik arkeolojik kalıntıların tarihlendirilmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır..

referanslar

  1. Paramanyetizma (n.d.). Wikipedia'da. 24 Nisan 2018'de es.wikipedia.org adresinden alındı..
  2. Diamagnetism (n.d.). Wikipedia'da. 24 Nisan 2018'de es.wikipedia.org adresinden alındı..
  3. Paramanyetizma (n.d.). Wikipedia'da. 24 Nisan 2018'de en.wikipedia.org adresinden alındı..
  4. Diamagnetism (n.d.). Wikipedia'da. 24 Nisan 2018'de en.wikipedia.org adresinden alındı..
  5. Chang, M. C. "Diamagnetism ve paramanyetizma" (PDF). NTNU ders notları. 25 Nisan 2018'de alındı.
  6. Orchard, A. F. (2003) mıknatıs kimyası. Oxford Üniversitesi Yayınları.