Ključna razlika između paramagnetnih i dijamagnetnih materijala je u tome što paramagnetni materijali privlače vanjska magnetna polja, dok se dijamagnetni materijali odbijaju od magnetnih polja.
Materijali imaju tendenciju da pokazuju slaba magnetna svojstva u prisustvu spoljašnjeg magnetnog polja. Neki materijali privlače vanjsko magnetsko polje, dok se neki odbijaju od njega. Zbog ove razlike u magnetskom ponašanju, elemente i spojeve možemo kategorizirati u dvije vrste, i to na paramagnetne i dijamagnetne. Materijali koje privlače vanjska magnetna polja su paramagnetni materijali. S druge strane, materijali koji se odbijaju od vanjskih magnetnih polja su dijamagnetski materijali.
Šta je paramagnetno?
Paramagnetizam nastaje zbog prisustva nesparenih elektrona u sistemu. Svaki element ima različit broj elektrona i to definiše njegov hemijski karakter. Prema tome kako se ovi elektroni popunjavaju energetskim nivoima oko jezgra dotičnog atoma, neki elektroni ostaju nespareni. Ovi nespareni elektroni djeluju poput malih magneta koji uzrokuju magnetna svojstva pod utjecajem vanjskog magnetskog polja. Zapravo, okretanje ovih elektrona uzrokuje magnetizam.
Paramagnetski materijali imaju trajne dipolne magnetne momente zbog spina nesparenih elektrona čak i za vrijeme odsustva vanjskog magnetnog polja. Ali ovi dipoli se nasumično orijentišu zbog termičkog kretanja, pa stoga daju nulti neto dipolni magnetni moment. Kada primijenimo vanjsko magnetsko polje, dipoli imaju tendenciju da se poravnaju u smjeru primijenjenog magnetnog polja što rezultira neto dipolnim magnetskim momentom. Stoga se paramagnetski materijali blago privlače vanjskim magnetskim poljem. Ali, materijal ne zadržava magnetna svojstva kada uklonimo vanjsko polje. Samo mala indukovana magnetizacija stvara čak iu prisustvu spoljašnjeg magnetnog polja. To je zato što se samo mali dio spinova orijentira prema vanjskom magnetskom polju. Takođe, ovaj razlomak je direktno proporcionalan jačini stvorenog polja.
Slika 01: Raspored elektrona paramagnetnih i dijamagnetskih materijala
Generalno, što je veći broj nesparenih elektrona, veće je paramagnetno ponašanje i veća jačina stvorenog polja. Stoga, prijelazni i unutarnji prijelazni metali pokazuju jače magnetne efekte zbog lokalizacije 'd' i 'f' elektrona, kao i zbog prisustva više nesparenih elektrona. Neki opšte poznati paramagnetski elementi uključuju magnezijum, molibden, litijum i tantal. Postoje i jači sintetički paramagneti kao što su 'ferofluidi'.
Šta je Diamagnetic?
Neki materijali pokazuju tendenciju odbijanja magnetnog ponašanja kada su u kontaktu sa vanjskim magnetnim poljem. Ovo su dijamagnetni materijali. Oni stvaraju magnetna polja koja su suprotna u smjeru vanjskog magnetskog polja i stoga pokazuju ponašanje odbijanja. Generalno, svi materijali imaju dijamagnetna svojstva, dajući slab doprinos magnetskom ponašanju materijala kada su izloženi vanjskom magnetskom polju. Ali, u materijalima koji pokazuju druga magnetna svojstva kao što su paramagnetizam i feromagnetizam, efekat dijamagnetizma je zanemarljiv. Zbog slabog magnetskog svojstva, efekte dijamagnetizma je teško uočiti. 'bizmut' djeluje kao jak dijamagnet.
Koja je razlika između paramagnetskog i dijamagnetskog
Izraz paramagnetski se odnosi na privlačenje materijala u vanjsko magnetsko polje, dok se izraz dijamagnetski odnosi na odbijanje materijala od vanjskog magnetskog polja. To je uglavnom zato što paramagnetski materijali imaju nesparene elektrone, dok dijamagnetski materijali nemaju nijedan nesparen elektron. Ovo je fundamentalna razlika između paramagnetnih i dijamagnetnih materijala.
Još jedna bitna razlika između paramagnetnih i dijamagnetnih materijala je da je magnetsko polje koje stvaraju paramagnetni materijali u smjeru vanjskog magnetskog polja, dok je magnetsko polje stvoreno dijamagnetnim materijalima suprotno u smjeru vanjskog magnetnog polja.
Infografika ispod prikazuje sažetak poređenja razlike između paramagnetnih i dijamagnetnih materijala.
Sažetak – paramagnetski vs dijamagnetski
Možemo podijeliti materijale u tri glavna tipa prema njihovim magnetnim svojstvima; to su dijamagnetski, paramagnetni i feromagnetni materijali. Razlika između paramagnetnih i dijamagnetnih materijala je u tome što paramagnetni materijali privlače vanjska magnetna polja, dok se dijamagnetni materijali odbijaju od magnetnih polja.
