Sustancia Paramagnéticas

Sustancia paramagnéticas
Se denomina Sustancia paramagnéticos a los materiales o medios cuya permeabilidad magnética es similar a la del vacío. Estos materiales o medios presentan en una medida despreciable el fenómeno de ferromagnetismo. En términos físicos, se dice que tiene un valor aproximadamente igual a 1 para su permeabilidad magnética relativa, cociente de la permeabilidad del materialo medio entre la permeabilidad del vacío.
Los materiales paramagnéticos sufren el mismo tipo de atracción y repulsión que los imanes normales, 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 y wolframio.
Los Sustancia paramagnéticos están constituidos por átomos y moléculas que tienen momentos magnéticos permanentes ("dipolos" magnéticos) incluso en ausencia de campo. Estos momentos magnéticos tienen su origen en los espines de electronesdesapareados en de los orbitales moleculares presentes en muchos metales y materiales paramagnéticos.
Esto tiene consecuencias cuando sobre dicho material se aplica un campo magnético. Puesto que un espín alineado con el campo tienen menos energía que los anti-alineados y la energía conjunta de todos los electrones libres debe sumar aproximadamente la energía de Fermi, mantener esa energía constanteimplica que algunos átomos anti-alineados deben alinearse con el campo. En ausencia de campo las poblaciones de espines alineados y anti-alineados es más o menos la misma, pero en presencia de campo debe aumentar el número de alineados y decrecer el número de desalineados. Como el número de momentos magnéticos alineados finalmente supera al de anti-alineados existe una magnetización neta que produce uncampo magnético que se suma al campo magnético externo.
Sustancia Diamagnéticas
Las sustancias, son en su gran mayoría, diamagnéticas, puesto que todos los pares de electrones con espín opuesto contribuyen débilmente al diamagnetismo, y sólo en los casos en los que hay electrones desparejados existe una contribución paramagnética (o más compleja) en sentido contrario.
Algunos ejemplos demateriales diamagnéticos son: el bismuto metálico, el hidrógeno, el helio y los demás gases nobles, el cloruro de sodio, el cobre, el oro, el silicio, el germanio, el grafito, el bronce y el azufre. Nótese que no todos los citados tienen número par de electrones.
El grafito pirolítico, que tiene un diamagnetismo especialmente alto, se ha usado como demostración visual, ya que una capa fina de estematerial levita (por repulsión) sobre un campo magnético lo suficientemente intenso (a temperatura ambiente).
Experimentalmente, se verifica que los materiales diamagnéticos tienen una permeabilidad magnética inferior a la unidad, y una susceptibilidad magnética negativa, prácticamente independiente de la temperatura, y generalmente del orden (en unidades cegesimales) de e.m.u./mol, donde M es lamasa molecular. En muchos compuestos de coordinación se obtiene una estimación más exacta utilizando las tablas de Pascal.
En los materiales diamagnéticos, el flujo magnético disminuye y en los paramagnéticos el flujo magnético aumenta.

FERROMAGNETISMO

Los materiales ferromagnéticos se caracterizan por unos valores de la susceptibilidad magnéticapositivos y muy altos, y que además dependen dela historia magnética del material, de los camposmagnéticos a que haya sido sometido. Sustancias ferromagnéticas son el hierro, cobalto, níquel yalgunas aleaciones. El motivo de este comportamiento singular está relacionado con las fuertesinteracciones entre espines de pares de electrones. Sin embargo, no podemos profundizar muchomás, pues la explicación de este comportamiento no es simple, y...