Paramagnetizmas reiškia tam tikrų medžiagų savybes, kurias silpnai traukia magnetiniai laukai. Veikiant išoriniam magnetiniam laukui, šiose medžiagose susidaro vidiniai indukuoti magnetiniai laukai, kurie išdėstomi ta pačia kryptimi kaip ir taikomas laukas. Pašalinus pritaikytą lauką, medžiagos praranda savo magnetiškumą, nes šiluminis judesys atsitiktine tvarka nustato elektronų sukinio kryptis.
Medžiagos, demonstruojančios paramagnetizmą, vadinamos paramagnetinėmis. Kai kurie junginiai ir dauguma cheminių elementų tam tikromis aplinkybėmis yra paramagnetiniai. Tačiau tikrieji paramagnetai pasižymi magnetiniu jautrumu pagal Curie ar Curie-Weiss įstatymus ir demonstruoja paramagnetiką plačiame temperatūrų diapazone. Paramagnetų pavyzdžiai yra koordinavimo kompleksas mioglobinas, pereinamųjų metalų kompleksai, geležies oksidas (FeO) ir deguonis (O2). Titanas ir aliuminis yra metaliniai elementai, kurie yra paramagnetiniai.
Superparamagnetai yra medžiagos, rodančios grynąją paramagnetinę reakciją, tačiau turinčios feromagnetinį arba ferimagnetinį išdėstymą mikroskopiniu lygiu. Šios medžiagos atitinka Curie įstatymą, tačiau turi labai dideles Curie konstantas.
Ferrofluidai yra supermagnetų pavyzdys. Kietieji supermagnetai taip pat žinomi kaip mikromagnetams. Lydinys „AuFe“ (auksas-geležis) yra mictomagnet pavyzdys. Lydmetalio feromagnetiniu būdu sujungtos sankaupos užšąla žemiau tam tikros temperatūros.Kaip veikia paramagnetizmas
Paramagnetizmas atsiranda dėl to, kad bent vienas yra nesusijęs elektronas sukasi medžiagos atomai ar molekulės. Kitaip tariant, bet kuri medžiaga, turinti atomus su nepilnai užpildytais atominiais orbitalais, yra paramagnetinė. Nesuporuotų elektronų sukinys suteikia jiems magnetinį dipolio momentą. Iš esmės kiekvienas nesuporuotas elektronas veikia kaip mažas magnetas medžiagos viduje. Kai taikomas išorinis magnetinis laukas, elektronų sukimasis suderinamas su lauku. Kadangi visi nesusieti elektronai linijuojasi vienodai, medžiaga traukia į lauką. Pašalinus išorinį lauką, sukimai grįžta į atsitiktines orientacijas.
Maždaug taip įmagnetinama Curie dėsnis, kuriame teigiama, kad magnetinis jautrumas χ yra atvirkščiai proporcingas temperatūrai:
M = χH = CH / T
kur M yra įmagnetinimas, χ yra magnetinis jautrumas, H yra pagalbinis magnetinis laukas, T yra absoliuti (kelvinų) temperatūra, o C yra medžiagos specifinė Curio konstanta.
Magnetizmo tipai
Magnetinės medžiagos gali būti klasifikuojamos kaip viena iš keturių kategorijų: feromagnetizmas, paramagnetizmas, diamagnetizmas ir antiferromagnetizmas. Stipriausia magnetizmo forma yra feromagnetizmas.
Feromagnetinės medžiagos pasižymi pakankamai stipria magnetine trauka, kad jas būtų galima pajusti. Laikui bėgant, feromagnetinės ir ferimagnetinės medžiagos gali įmagnetinti. Įprasti geležies ir retųjų žemių magnetai demonstruoja feromagnetizmą.
Priešingai nei feromagnetizmas, paramagnetizmo, diamagnetizmo ir antiferromagnetizmo jėgos yra silpnos. Esant antiferromagnetizmui, molekulių ar atomų magnetiniai momentai išsidėsto pagal schemą, kurioje kaimynas elektronų sukiniai nukreipti priešingomis kryptimis, tačiau magnetinis išdėstymas išnyksta virš tam tikro temperatūra.
Paramagnetines medžiagas silpnai traukia magnetinis laukas. Antiferromagnetinės medžiagos virsta tam tikra temperatūra paramagnetiškai.
Diamagnetines medžiagas silpnai atstumia magnetiniai laukai. Visos medžiagos yra diamagnetinės, tačiau medžiaga paprastai nepaženklinama diamagnetine, nebent nėra kitų magnetizmo formų. Bismutas ir stibis yra diamagnetų pavyzdžiai.