Paramagnetismo

Definición del paramagnetismo

Paramagnetismo es un fenómeno de magnetismo que ocurre sólo con la aplicación de un campo magnético. Cuando no hay un campo magnético externo, los dipolos magnéticos que componen el material se orientan al azar, pero cuando aplicamos un campo magnético al material, dichos dipolos se alinean en la dirección del campo magnético. Esta alineación se ve afectada por la temperatura, si se calienta el material, la agitación térmica contrarresta el efecto del campo magnético, es decir, los momentos magnéticos tienden a orientarse desordenadamente (fig. 1).

Características del paramagnetismo

Los materiales paramagnéticos se caracterizan por átomos con un momento magnético neto que tienden a alinearse paralelo a un campo magnético aplicado. Sus características esenciales son:

• Los materiales paramagnéticos se magnetizan débilmente en el mismo sentido que el campo magnético aplicado. Resulta así que aparece una fuerza de atracción sobre el cuerpo respecto del campo

• Poseen una susceptibilidad magnética (Xm) aproximadamente 0 (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 que la unidad (fig.2).

• En temperatura ambiente y sin campo magnético, no tiene magnetismo. Esto provoca que solo una pequeña fracción de los dipolos que componen el material se oriente con el campo magnético, y dicha fracción será proporcional a la fuerza de dicho campo, esto es, la magnetización del material es directamente proporcional a la intensidad de campo magnético según la Ley de Curie:

M = momento magnético

X = susceptibilidad magnética relativa = 1+Xm

C = constante de Curie

T = Temperatura (K)

H = Intensidad del campo magnético

• Podemos observar según la Ley de Curie como la susceptibilidad magnética, y en consecuencia, la ordenación de los dipolos magnéticos del material es inversamente proporcional a la temperatura.

• 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 (ejemplo: aluminio y sodio), cabe señalar que existe un tipo de ellos denominado súper-paramagnéticos, que son aquellos que a pesar de seguir la Ley de Curie, el valor de la constante de Curie tiene un valor relativamente alto. Además, a nivel microscópico, son ordenados.

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