مواد دیامغناطیس و پارامغناطیس چه تفاوتی دارند؟
442261#0
مواد دیامغناطیس، موادی هستند که در اثر اعمال یک میدان مغناطیسی خارجی در آن‌ها یک میدان مغناطیسی القایی در جهت مخالف ایجاد می‌شود و توسط میدان دفع می‌شوند. مواد پارامغناطیس برعکس این رفتار را از خود نشان می‌دهند. دیامغناطیس شدن یک خاصیت مکانیک کوانتومی است که در تمام مواد رخ می‌دهد و وقتی فقط از جنبه مغناطیس به موضوع بنگریم این مواد دیامغناطیس نامیده می‌شوند و برخلاف مواد فرومگنت مغناطیس دائمی نیستند.
دیامغناطیس
10760#2
پارامغناطیس شکلی از خاصیت مغناطیسی مواد است که به واسطه آن برخی از مواد به وسیلهٔ میدان خارجی اعمال شده جذب می‌شوند. مواد پارامغناطیس شامل بیشتر عناصر شیمیایی و برخی از ترکیبات می‌شوند. آن‌ها تراوایی مغناطیسی نسبی ای بزرگتر یا مساوی با یک دارند و از همین رو توسط میدان مغناطیسی جذب می‌شوند. این مواد که به مقدار اندکی توسط یک میدان مغناطیسی جذب می‌شوند* پس از قطع میدان حالت مغناطیسی خود را حفظ نمی‌کنند *زیرا با قطع میدان حرکت گرمایی موجب جهت‌گیری تصادفی اسپین‌ها می‌شود.
پارامغناطیس
364487#25
در ماده پادفرومغناطیس بر خلاف فرومغناطیس، تمایل ممان‌های الکترون‌های ظرفیت بر این است که در خلاف جهت همدیگر باشند. ممان مغناطیسی خالص درین مواد صفر است (زیرا ممان‌ها همدیگر را خنثی می‌کنند). این مواد در دماهای کم وجود دارند و با افزایش دما می‌توانند رفتار فرومغناطیسی یا دیامغناطیسی از خود نشان دهند.
مغناطیس
29502#42
مواد کریستالی و نیمه کریستالی به ویژه مستعد انقباض حرارتی هستند؛ مواد آمورف میل به انقباض کمتری دارند. هنگامی که مواد کریستالی زیر دمای گذار آنها خنک می‌شوند، مولکول‌ها خود را با شیوه ای منظم تر مرتب می‌کنند و کریستال‌ها را تشکیل می‌دهند. از طرف دیگر ساختار ساختار مواد آمورف با تغییر فاز تغییر نمی‌کند. این تفاوت منجر به مواد بلوری و نیمه کریستالی می‌شود که اختلاف بیشتری در حجم مخصوص (formula_2) بین فاز مذاب آنها و فاز جامد (کریستالی) دارند.
ریخته‌گری
4340846#8
در مقایسه مواد مگنتوالکتروالاستیک با مواد پیزوالکتریک و پیزومغناطیس، از لحاظ مقدار انرژی آزاد شده، بایسنی به این نکته دقت شود که چون مواد مگنتوالکتروالاستیک از ترکیب مواد پیزوالکتریک و پیزومغناطیس ساخته می‌شوند، پس خواص فیزیکی این ماده مستقیماً مرتبط به مواد سازنده‌اش می‌باشد و در حجم ثابت معمولاً خواص مشابه ماده مگنتوالکتروالاستیک از مواد اصلی سازنده‌اش کمتر است. به عنوان مثال ضریب پیزوالکتریکی و پیزومغناطیسی آن به ترتیب از ماده اصلی سازنده پیزوالکتریک و پیزومغناطیس‌اش کمتر است. از این رو معمولاً در شرایط مشابه تحریک، این مواد انرژی کمتری نسبت به مواد پیزوالکتریکی و پیزومغناطیسی سازنده‌اش تولید می‌کنند.
مگنتوالکتروالاستیک
364487#22
ماده فرومغناطیس مانند پارامغناطیس دارای الکترون جفت‌نشده‌است. ممان‌های مغناطیسی این مواد تمایل به موازی شدن با همدیگر و با میدان دارند. از اینرو هنگامی که میدان بیرونی برچیده شود ماده همچنان مغناطیسی می‌ماند.
مغناطیس
10761#10
در دماهای بالاتر از دمای کوری، اتم‌ها برانگیخته می‌شوند و جهت چرخش الکترون‌ها تصادفی می‌شود اما در حضور یک میدان خارجی مجدداً منظم می‌شوند، یعنی مواد پارامغناطیس می‌شوند. در دماهای پایین‌تر از دمای کوری، اتم‌ها منظم اند و مواد فرومغناطیسی اند. میدان مغناطیسی القایی مواد پارامغناطیسی در مقایسه با میدان مغناطیسی مواد فرومغناطیسی بسیار ضعیف است.
دمای کوری
364487#17
دیامغناطیس ویژگی است که در آن، ماده پذیرفتاری مغناطیسی منفی (اما کوچک) دارد. دیامغناطیس مخالفت ماده با میدان است و این رفتار در همه مواد هست اما تنها در دیامغناطیس‌های خالص دیده می‌شود زیرا در دیگر مواد ویژگی پارامغناطیس چیرگی دارد. چون در ماده دیامغناطیس الکترون جفت‌نشده نداریم، مغناطیس در اثر اوربیتالی پدیدار می‌گردد. بر پایه فیزیک کلاسیک:
مغناطیس
442261#1
نفوذپذیری مغناطیسی آن‌ها کمتر ازformula_1 می‌باشد (نفوذپذیری خلأ)؛ در نتیجه دیامغناطیس‌ها شکلی از مغناطیس هستند که تنها با یک ماده در حضور یک میدان مغناطیس خارجی به کار گرفته شده ایجاد می‌شوند. در بیشتر مواد، دیامغناطیس کاملاً یک اثر ضعیف دارد، ولی در ابر هادی‌ها (رسانایی بسیار بالا) اثر شدیدی را ایجاد می‌کند.
دیامغناطیس
442261#3
دیامغناطیس یک پدیدهٔ بسیار کلی است؛ زیرا تمام الکترونهای جفت شده، که شامل الکترونهای یک اتم می‌باشد، همیشه یک سهم ضعیفی را در واکنش مواد ایجاد خواهد کرد بنابراین، برای موادی که هر شکل دیگری از مغناطیس را نشان می‌دهند، (مثل فرومغناطیس یا پارامغناطیس) خاصیت دیامغناطیس کم‌اهمیت است. موادی که رفتار دیامغناطیسی در آن‌ها قوی‌ترین اثر مغناطیسی است، مواد دیامغناطیس یا اجسام دیامغناطیس نامیده می‌شوند. فلزاتی مثل مس ،جیوه، طلا، یا بیسموت. نفوذپذیری مغناطیس مواد دیامغناطیس کمتر از ۱ است بنابراین،از میدان‌های مغناطیس دفع می‌شوند. دیامغناطیس یک خاصیت ضعیف است که تأثیرات آن در زندگی روزمره قابل مشاهده نمی‌باشد. برای مثال، قابلیت مغناطیس‌پذیری دیامغناطیسی مثل آب formula_2 = −۹٫۰۵×۱۰ است. قوی‌ترین ماده دیامغناطیسی، بیسموت است با formula_2 = −۱٫۶۶×۱۰ است. پیروکربن (کربن پیرولیتیک) ممکن است یک قابلیت formula_2 = −۴٫۰۰×۱۰ را در یک سطح داشته باشد. با این حال، این مقادیر به مراتب کوچک‌تر از مغناطیس‌پذیری در مواد پارامغناطیس و فرومغناطیس هستند. نفوذپذیری ممکن است برای دیامغناطیس‌های کامل و صحیح (formula_2 = −۱)بررسی شود، از این رو آن‌ها تمام میدان‌ها را از درون آن‌ها به علت تأثیر مایسنر (Meissner) بیرون نماید؛ بنابراین این اثر به علت جریانات سرگردان رخ نمی‌دهد. (مقاله نفوذپذیری را ببینید). به علاوه، تمام رساناها یک دیامغناطیس مؤثر را ارائه می‌دهند زمانیکه آن‌ها یک تغییر میدان مغناطیسی را تجربه می‌کند. نیروی لورنتس در الکترونها، باعث می‌شود که آن‌ها در گردش اطراف جریانات سرگردان شکل گیرد. جریانات سرگردان سپس یک میدان مغناطیسی القاء شده را ایجاد می‌کند که مخالف میدان به کار گرفته شده می‌باشد. در سال ۱۷۷۸، S. J . Bergmau، اولین فرد بود مشاهده نمود که بیسموت و انتیموان توسط میدانهای مغناطیسی دفع می‌شدند؛ بنابراین، اصطلاح «دیامغناطیس» توسط مایکل فارادی در سپتامبر سال ۱۸۴۵ ابداع شد، زمانیکه فهمید که تمام مواد در طبیعت، شکل واکنش دیامغناطیسی را در یک میدان مغناطیس به کار گرفته شده را دارا هستند.
دیامغناطیس