Definizione ed esempi di diamagnetismo

Esistono diverse forme di magnetismo, un elenco che comprende ferromagnetismo, antiferromagnetismo, paramagnetismo e diamagnetismo.

Key Takeaways: diamagnetismo

• Una sostanza diamagnetica non ha elettroni spaiati e non è attratta da un campo magnetico.
• Tutti i materiali mostrano diamagnetismo, ma per essere diamagnetici, questo deve essere l'unico contributo al suo comportamento magnetico.
• Esempi di materiali diamagnetici includono acqua, legno e ammoniaca.

diamagnetismo

In chimica e fisica, essere diamagnetici indica che una sostanza non contiene elettroni spaiati e non è attratta da un campo magnetico. Il diamagnetismo è un effetto meccanico quantistico che si trova in tutti i materiali, ma affinché una sostanza sia definita "diamagnetica" deve essere l'unico contributo all'effetto magnetico della materia.

Un materiale diamagnetico ha una permeabilità inferiore a quella del vuoto. Se la sostanza viene posta in un campo magnetico, la direzione del suo magnetismo indotto sarà opposta a quella del ferro (un materiale ferromagnetico), producendo una forza repulsiva. Al contrario, i materiali ferromagnetici e paramagnetici sono attratti dai campi magnetici.

Sebald Justinus Brugmans osservò per la prima volta il diamagnetismo nel 1778, notando che l'antimonio e il bismuto venivano respinti dai magneti. Michael Faraday ha coniato i termini diamagnetico e diamagnetismo per descrivere la proprietà della repulsione in un campo magnetico.

Esempi

Il diamagnetismo è visibile in acqua, legno, molecole più organiche, rame, oro, bismuto e superconduttori. La maggior parte degli organismi viventi sono essenzialmente diamagnetici. NH₃ è diamagnetico perché tutti gli elettroni in NH₃ sono accoppiati.

Di solito, il diamagnetismo è così debole che può essere rilevato solo da strumenti speciali. Tuttavia, il diamagnetismo è abbastanza forte nei superconduttori per essere facilmente evidente. L'effetto è usato per far levitare i materiali.

Un'altra dimostrazione di diamagnetismo può essere vista usando l'acqua e un super magnete (come un magnete di terre rare). Se un magnete potente è coperto da uno strato di acqua più sottile del diametro del magnete, il campo magnetico respinge l'acqua. La fossetta minore formata nell'acqua può essere vista dal riflesso sulla superficie dell'acqua.

fonti

• Jackson, Roland. "John Tyndall e la storia antica del diamagnetismo." Annali della scienza.
• Kittel, Charles. ","Introduzione alla fisica dello stato solido 6a edizione. John Wiley & Sons.
• Landau, L.D. "Diamagnetismus der Metalle." Zeitschrift für Physik A Hadrons e Nuclei.