Paramagnetismo

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INTRODUCCION
Las propiedades magnéticas no están limitadas únicamente a las sustancias ferromagnéticas, las presentan todas las sustancias, aunque en mucho menor escala. En esta categoría, entran dos tipos de sustancias: las paramagnéticas y las diamagnéticas.
Una muestra de sustancia paramagnética situada en un campo magnético es atraída hacia la región donde el campo es más intenso.
Laspropiedades magnéticas de los materiales se clasifican siguiendo distintos criterios.

Una de las clasificaciones de los materiales magnéticos que los divide en diamagnéticos, paramagnéticos y ferromagnéticos se basa en la reacción del material ante un campo magnético.

Los materiales paramagnéticos suelen contener elementos de transición o lantánidos con electrones desapareados.
Elparamagnetismo en sustancias no metálicas suele caracterizarse por una dependencia de la temperatura: la intensidad del momento magnético inducido varía inversamente con la temperatura. Esto se debe a que al ir aumentando la temperatura, cada vez resulta más difícil alinear los momentos magnéticos de los átomos individuales en la dirección del campo magnético.

I. CONCEPTO
El paramagnetismo se producecuando las moléculas de una sustancia tienen un momento magnético permanente. El campo magnético externo produce un momento que tiende a alinear los dipolos magnéticos en la dirección del campo. La agitación térmica aumenta con la temperatura y tiende a compensar el alineamiento del campo magnético. En las sustancias paramagnéticas la susceptibilidad magnética es muy pequeña comparada con launidad.

II. Un átomo o un ión de momento magnético en un campo magnético B tienen una energía:

U=-µ·B.
El momento magnético es proporcional al momento angular:

µ=gµBS
Donde:
B=9.2732·10-24 J/T es el magnetón de Bohr
g :es un factor del orden de dos.
DESCRIPCION
|

Si B apunta en la dirección del eje Z, la energía del dipolo vale
U=-µ·B=-μzB=-gµBSzB

III. CARACTERISTICASDEL PARAMAGNETISMO
Lo descrito anteriormente implica que los materiales paramagnéticos poseen las siguientes características, que los diferencian de otras clases de materiales magnéticos:
* Poseen una susceptibilidad magnética Xm aproximadamente cero (del orden de 10−3 a 10−5), pero positiva.

* Su permeabilidad magnética µ es ligeramente superior a la del vacío (µ0); es decir mayor quela unidad como se muestra en la figura

Permeabilidad magnética de los distintos materiales en relación a la del vacío.

* A temperatura ambiente, y en ausencia de campo, no son magnéticos.

IV. MATERIALES PARAMAGNETICOS
Se denomina materiales paramagnéticos a los materiales o medios cuya permeabilidad magnética es similar a la del vacío.
Estosmateriales o medios no presentan en ninguna medida el fenómeno de ferromagnetismo.
En términos físicos, se dice que su permeabilidad magnética relativa tiene valor aproximadamente igual a 1.
Es la propiedad que tienen algunos materiales en la cual la susceptibilidad magnética es positiva, pero pequeña.
Los materiales paramagnéticos sufren el mismo tipo de atracción y repulsión que los imanesnormales, cuando están sujetos a un campo magnético. Sin embargo, al retirar el campo magnético, la entropía destruye el alineamiento magnético, que ya no está favorecido energéticamente.
Es decir, los materiales paramagnéticos son materiales atraídos por imanes, pero no se convierten en materiales permanentemente magnetizados. Algunos materiales paramagnéticos son:
* aire
* aluminio
*magnesio
* titanio
* wolframio

Entre los distintos materiales paramagnéticos, podemos destacar los siguientes y sus valores de susceptibilidad magnética:
Material | Ti | Pt | Ca | Al | Na | O |
Xm (x10-6) | 1.25 | 1.10 | 1.10 | 0.65 | 7.2 | 106.2 |

Además de los materiales paramagnéticos, cabe señalar que existe un tipo de ellos denominado superparamagnéticos, que son aquellos...