La differenza fondamentale tra materiali paramagnetici e diamagnetici è che i materiali paramagnetici vengono attratti dai campi magnetici esterni mentre i materiali diamagnetici si respingono dai campi magnetici.
I materiali tendono a mostrare deboli proprietà magnetiche in presenza di un campo magnetico esterno. Alcuni materiali vengono attratti dal campo magnetico esterno, mentre altri si respingono da esso. A causa di questa differenza nel comportamento magnetico, possiamo classificare elementi e composti in due tipi, vale a dire paramagnetici e diamagnetici. I materiali che vengono attratti dai campi magnetici esterni sono i materiali paramagnetici. D' altra parte, i materiali che respingono dai campi magnetici esterni sono i materiali diamagnetici.
Cos'è il paramagnetico?
Il paramagnetismo si verifica a causa della presenza di elettroni spaiati nel sistema. Ogni elemento ha un diverso numero di elettroni e questo ne definisce il carattere chimico. A seconda di come questi elettroni riempiono i livelli di energia attorno al nucleo del rispettivo atomo, alcuni elettroni rimangono spaiati. Questi elettroni spaiati agiscono come piccoli magneti che causano proprietà magnetiche sotto l'influenza di un campo magnetico applicato esternamente. In re altà, è lo spin di questi elettroni che causa il magnetismo.
I materiali paramagnetici hanno momenti magnetici dipolo permanenti dovuti allo spin degli elettroni spaiati anche durante l'assenza di un campo magnetico esterno. Ma questi dipoli si orientano in modo casuale a causa del movimento termico dando quindi un momento magnetico del dipolo netto zero. Quando applichiamo un campo magnetico esterno, i dipoli tendono ad allinearsi nella direzione del campo magnetico applicato risultando in un momento magnetico netto di dipolo. Pertanto, i materiali paramagnetici vengono leggermente attratti dal campo magnetico esterno. Ma il materiale non mantiene le proprietà magnetiche una volta rimosso il campo esterno. Solo una piccola magnetizzazione indotta si crea anche in presenza di un campo magnetico esterno. Questo perché solo una piccola frazione di spin si orienta con il campo magnetico esterno. Inoltre, questa frazione è direttamente proporzionale alla forza del campo creato.
Figura 01: Disposizione elettronica dei materiali paramagnetici e diamagnetici
In genere, maggiore è il numero di elettroni spaiati, maggiore è il comportamento paramagnetico e maggiore è l'intensità del campo creato. Pertanto, i metalli di transizione e di transizione interni mostrano effetti magnetici più forti a causa della localizzazione degli elettroni "d" ed "f" e anche per la presenza di più elettroni spaiati. Alcuni elementi paramagnetici comunemente noti includono magnesio, molibdeno, litio e tantalio. Esistono anche paramagneti sintetici più potenti come i "ferrofluidi".
Cos'è il Diamagnetico?
Alcuni materiali tendono a mostrare un comportamento magnetico respinto quando vengono messi a contatto con un campo magnetico esterno. Questi sono i materiali diamagnetici. Creano campi magnetici opposti nella direzione del campo magnetico esterno e quindi mostrano il comportamento di repulsione. In generale, tutti i materiali hanno le proprietà diamagnetiche, dando un debole contributo al comportamento magnetico del materiale quando sottoposto a un campo magnetico esterno. Ma, nei materiali che mostrano altre proprietà magnetiche come il paramagnetismo e il ferromagnetismo, l'effetto del diamagnetismo è trascurabile. A causa della sua debole proprietà magnetica, gli effetti del diamagnetismo sono difficili da osservare. 'Bismuto' agisce come un forte diamagnete.
Qual è la differenza tra paramagnetico e diamagnetico
Il termine paramagnetico si riferisce all'attrazione di un materiale verso un campo magnetico esterno mentre il termine diamagnetico si riferisce alla repulsione di un materiale da un campo magnetico esterno. Ciò è principalmente dovuto al fatto che i materiali paramagnetici hanno elettroni spaiati mentre i materiali diamagnetici non hanno nessuno dei loro elettroni spaiati. Questa è la differenza fondamentale tra materiali paramagnetici e diamagnetici.
Un' altra importante differenza tra materiali paramagnetici e diamagnetici è che il campo magnetico creato dai materiali paramagnetici è nella direzione del campo magnetico esterno mentre il campo magnetico creato dai materiali diamagnetici è opposto in una direzione al campo magnetico esterno.
L'infografica qui sotto mostra un riepilogo comparativo della differenza tra materiali paramagnetici e diamagnetici.
Riepilogo – Paramagnetico vs Diamagnetico
Possiamo dividere i materiali in tre tipi principali in base alle loro proprietà magnetiche; sono materiali diamagnetici, paramagnetici e ferromagnetici. La differenza tra materiali paramagnetici e diamagnetici è che i materiali paramagnetici vengono attratti dai campi magnetici esterni mentre i materiali diamagnetici si respingono dai campi magnetici.
