Den viktigaste skillnaden mellan paramagnetiska och diamagnetiska material är att de paramagnetiska materialen attraheras av externa magnetfält medan de diamagnetiska materialen stöter bort från magnetfälten.
Material tenderar att visa svaga magnetiska egenskaper i närvaro av ett externt magnetfält. Vissa material attraheras av det yttre magnetfältet, medan vissa stöter bort från det. På grund av denna skillnad i magnetiskt beteende kan vi kategorisera element och föreningar i två typer, nämligen paramagnetiska och diamagnetiska. Material som attraheras av externa magnetfält är de paramagnetiska materialen. Å andra sidan är de material som stöter bort från externa magnetfält de diamagnetiska materialen.
Vad är paramagnetisk?
Paramagnetism uppstår på grund av närvaron av oparade elektroner i systemet. Varje grundämne har olika antal elektroner, och det definierar dess kemiska karaktär. Beroende på hur dessa elektroner fylls i energinivåerna runt respektive atoms kärna förblir vissa elektroner oparade. Dessa oparade elektroner fungerar som små magneter som orsakar magnetiska egenskaper under påverkan av ett externt applicerat magnetfält. Egentligen är det dessa elektroners spinn som orsakar magnetism.
Paramagnetiska material har permanenta dipolmagnetiska moment på grund av spinn av oparade elektroner även under frånvaro av ett externt magnetfält. Men dessa dipoler orienterar sig slumpmässigt på grund av termisk rörelse, vilket ger ett noll netto dipolmagnetiskt moment. När vi applicerar ett externt magnetfält tenderar dipolerna att riktas in i riktningen för det applicerade magnetfältet vilket resulterar i ett magnetiskt dipolmoment. Därför attraheras paramagnetiska material något av det externa magnetfältet. Men materialet behåller inte magnetiska egenskaper när vi väl tar bort det yttre fältet. Endast en liten inducerad magnetisering skapar även i närvaro av ett externt magnetfält. Detta beror på att endast en liten del av snurren orienterar med det externa magnetfältet. Denna bråkdel är också direkt proportionell mot styrkan på det skapade fältet.
Figur 01: Elektronarrangemang av paramagnetiska och diamagnetiska material
Generellt, ju högre antal oparade elektroner, högre paramagnetiskt beteende och högre styrka på det skapade fältet. Därför visar övergångs- och inre övergångsmetaller starkare magnetiska effekter på grund av lokaliseringen av "d" och "f" elektroner och även på grund av närvaron av flera oparade elektroner. Några allmänt kända paramagnetiska element inkluderar magnesium, molybden, litium och tantal. Det finns också starkare syntetiska paramagneter som "ferrofluids".
Vad är Diamagnetic?
Vissa material tenderar att visa ett avstött magnetiskt beteende när de kommer i kontakt med ett externt magnetfält. Dessa är de diamagnetiska materialen. De skapar magnetiska fält som är motsatta i det yttre magnetfältets riktning och visar därför avstötningsbeteendet. I allmänhet har alla material de diamagnetiska egenskaperna, vilket ger ett svagt bidrag till materialets magnetiska beteende när det utsätts för ett externt magnetfält. Men i material som visar andra magnetiska egenskaper som paramagnetism och ferromagnetism är effekten av diamagnetism försumbar. På grund av dess svaga magnetiska egenskaper är effekterna av diamagnetism svåra att observera. 'Bismuth' fungerar som en stark diamagnet.
Vad är skillnaden mellan paramagnetisk och diamagnetisk
Termen paramagnetisk hänvisar till attraktionen av ett material till ett externt magnetfält medan termen diamagnetisk hänvisar till repulsion av ett material från ett externt magnetfält. Detta beror främst på att de paramagnetiska materialen har oparade elektroner medan diamagnetiska material har ingen av sina elektroner oparade. Detta är den grundläggande skillnaden mellan paramagnetiska och diamagnetiska material.
En annan viktig skillnad mellan paramagnetiska och diamagnetiska material är att det magnetiska fältet som skapas av paramagnetiska material är i riktning mot det externa magnetfältet medan det magnetiska fältet som skapas av diamagnetiska material är motsatt i en riktning mot det externa magnetfältet.
Infografiken nedan visar en jämförelsesammanfattning av skillnaden mellan paramagnetiska och diamagnetiska material.
Sammanfattning – Paramagnetic vs Diamagnetic
Vi kan dela in materialen i tre huvudtyper efter deras magnetiska egenskaper; de är diamagnetiska, paramagnetiska och ferromagnetiska material. Skillnaden mellan paramagnetiska och diamagnetiska material är att de paramagnetiska materialen attraheras av de yttre magnetfälten medan de diamagnetiska materialen stöter bort från magnetfälten.
