ძირითადი განსხვავება პარამაგნიტურ და დიამაგნიტურ მასალებს შორის არის ის, რომ პარამაგნიტური მასალები იზიდავს გარე მაგნიტურ ველებს, ხოლო დიამაგნიტური მასალები მაგნიტური ველებიდან მოგერიდებათ.
მასალები ავლენენ სუსტ მაგნიტურ თვისებებს გარე მაგნიტური ველის არსებობისას. ზოგიერთი მასალა იზიდავს გარე მაგნიტურ ველს, ზოგი კი მისგან იზიდავს. მაგნიტური ქცევის ამ განსხვავების გამო, ჩვენ შეგვიძლია ელემენტები და ნაერთები დავყოთ ორ ტიპად, კერძოდ პარამაგნიტურ და დიამაგნიტურად. მასალები, რომლებიც იზიდავს გარე მაგნიტურ ველებს, არის პარამაგნიტური მასალები.მეორეს მხრივ, მასალები, რომლებიც გარე მაგნიტური ველებიდან მოგერიდებათ, არის დიამაგნიტური მასალები.
რა არის პარამაგნიტური?
პარამაგნიტიზმი წარმოიქმნება სისტემაში დაუწყვილებელი ელექტრონების არსებობის გამო. თითოეულ ელემენტს აქვს ელექტრონების განსხვავებული რაოდენობა და ეს განსაზღვრავს მის ქიმიურ ხასიათს. იმის მიხედვით, თუ როგორ ავსებენ ეს ელექტრონები ენერგეტიკულ დონეებს შესაბამისი ატომის ბირთვის გარშემო, ზოგიერთი ელექტრონი რჩება დაუწყვილებელი. ეს დაუწყვილებელი ელექტრონები მოქმედებენ როგორც პატარა მაგნიტები, რომლებიც იწვევენ მაგნიტურ თვისებებს გარედან გამოყენებული მაგნიტური ველის გავლენის ქვეშ. სინამდვილეში, სწორედ ამ ელექტრონების სპინი იწვევს მაგნიტიზმს.
პარამაგნიტურ მასალებს აქვთ მუდმივი დიპოლური მაგნიტური მომენტები დაუწყვილებელი ელექტრონების სპინის გამო გარე მაგნიტური ველის არარსებობის დროსაც კი. მაგრამ ეს დიპოლები თერმული მოძრაობის გამო შემთხვევით ორიენტირდებიან, რითაც იძლევა ნულოვანი წმინდა დიპოლური მაგნიტური მომენტს. როდესაც ჩვენ ვიყენებთ გარე მაგნიტურ ველს, დიპოლები მიდრეკილია გასწორდეს გამოყენებული მაგნიტური ველის მიმართულებით, რაც იწვევს წმინდა დიპოლურ მაგნიტურ მომენტს.ამრიგად, პარამაგნიტური მასალები ოდნავ იზიდავს გარე მაგნიტურ ველს. მაგრამ მასალა არ ინარჩუნებს მაგნიტურ თვისებებს გარე ველის ამოღების შემდეგ. მხოლოდ მცირე ინდუცირებული მაგნიტიზაცია ქმნის გარე მაგნიტური ველის არსებობის შემთხვევაშიც კი. ეს იმიტომ ხდება, რომ სპინების მხოლოდ მცირე ნაწილი ორიენტირებულია გარე მაგნიტურ ველთან. ასევე, ეს წილადი პირდაპირპროპორციულია შექმნილი ველის სიძლიერისა.
სურათი 01: პარამაგნიტური და დიამაგნიტური მასალების ელექტრონების განლაგება
ზოგადად, რაც უფრო მეტია დაუწყვილებელი ელექტრონების რაოდენობა, მით უფრო მაღალია პარამაგნიტური ქცევა და უფრო მაღალია შექმნილი ველის სიძლიერე. ამრიგად, გარდამავალი და შიდა გარდამავალი ლითონები აჩვენებენ უფრო ძლიერ მაგნიტურ ეფექტებს "d" და "f" ელექტრონების ლოკალიზაციის გამო და ასევე მრავალი დაუწყვილებელი ელექტრონების არსებობის გამო.ზოგიერთი საყოველთაოდ ცნობილი პარამაგნიტური ელემენტია მაგნიუმი, მოლიბდენი, ლითიუმი და ტანტალი. ასევე არსებობს უფრო ძლიერი სინთეზური პარამაგნიტები, როგორიცაა "ფეროფლუიდები".
რა არის დიამაგნიტური?
ზოგიერთი მასალა გარე მაგნიტურ ველთან შეხებისას ავლენს მოგერიებულ მაგნიტურ ქცევას. ეს არის დიამაგნიტური მასალები. ისინი ქმნიან მაგნიტურ ველებს, რომლებიც ეწინააღმდეგებიან გარე მაგნიტური ველის მიმართულებით და, შესაბამისად, აჩვენებენ მოგერიების ქცევას. ზოგადად, ყველა მასალას აქვს დიამაგნიტური თვისებები, რაც სუსტ წვლილს შეიტანს მასალის მაგნიტურ ქცევაში, როდესაც ექვემდებარება გარე მაგნიტურ ველს. მაგრამ, მასალებში, რომლებიც აჩვენებენ სხვა მაგნიტურ თვისებებს, როგორიცაა პარამაგნეტიზმი და ფერომაგნეტიზმი, დიამაგნეტიზმის ეფექტი უმნიშვნელოა. მისი სუსტი მაგნიტური თვისების გამო, დიამაგნეტიზმის ეფექტების დაკვირვება რთულია. "ბისმუტი" მოქმედებს როგორც ძლიერი დიამაგნიტი.
რა განსხვავებაა პარამაგნიტურსა და დიამაგნიტურს შორის
ტერმინი პარამაგნიტური ეხება მასალის მიზიდვას გარე მაგნიტური ველისკენ, ხოლო ტერმინი დიამაგნიტური ეხება მასალის მოგერიებას გარე მაგნიტური ველიდან. ეს ძირითადად იმიტომ ხდება, რომ პარამაგნიტურ მასალებს აქვთ დაუწყვილებელი ელექტრონები, ხოლო დიამაგნიტურ მასალებს არ აქვთ მათი ელექტრონები დაუწყვილებელი. ეს არის ფუნდამენტური განსხვავება პარამაგნიტურ და დიამაგნიტურ მასალებს შორის.
კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი განსხვავება პარამაგნიტურ და დიამაგნიტურ მასალებს შორის არის ის, რომ პარამაგნიტური მასალების მიერ შექმნილი მაგნიტური ველი არის გარე მაგნიტური ველის მიმართულებით, ხოლო დიამაგნიტური მასალების მიერ შექმნილი მაგნიტური ველი ეწინააღმდეგება გარე მაგნიტურ ველს.
ქვემოთ მოცემული ინფოგრაფიკა აჩვენებს პარამაგნიტურ და დიამაგნიტურ მასალებს შორის სხვაობის შედარების შეჯამებას.
შეჯამება – პარამაგნიტური vs დიამაგნიტური
შეგვიძლია მასალები დავყოთ სამ ძირითად ტიპად მათი მაგნიტური თვისებების მიხედვით; ეს არის დიამაგნიტური, პარამაგნიტური და ფერომაგნიტური მასალები. განსხვავება პარამაგნიტურ და დიამაგნიტურ მასალებს შორის არის ის, რომ პარამაგნიტური მასალები იზიდავს გარე მაგნიტურ ველებს, ხოლო დიამაგნიტური მასალები მაგნიტური ველებიდან მოგერიდებათ.
