1. Elektronspinn och magnetism:
* Spin Angular Momentum: Elektroner har en inneboende egenskap som kallas spin vinkelmoment, som kan visualiseras som elektronen som snurrar på sin axel. Denna snurr genererar ett magnetiskt dipolmoment, vilket i huvudsak gör varje elektron till en liten magnet.
* parning och avbokning: När två elektroner upptar samma orbital är deras snurr motsatta, kallade "parade" eller "spin-down." Denna motsatta snurrorientering gör att de magnetiska dipolmomenten hos de parade elektronerna avbryter varandra.
2. Diamagnetiska material:
* Alla elektroner parade: I diamagnetiska material är alla elektroner parade. Eftersom de magnetiska stunderna avbryter, avvisas dessa material svagt av ett yttre magnetfält.
* Inget netto magnetiskt ögonblick: Diamagnetiska material har inget nettomagnetiskt ögonblick och lockas därför inte till en magnet.
3. Paramagnetiska material:
* oparade elektroner: Paramagnetiska material innehåller oparade elektroner. Dessa oparade elektroner har individuella magnetiska stunder som inte avbryter.
* Svagt lockat till magneter: De oparade elektronerna anpassar sina magnetiska stunder svagt med ett yttre magnetfält, vilket gör materialet något lockat till en magnet. Denna attraktion försvinner emellertid när det yttre magnetfältet tas bort.
4. Ferromagnetiska material:
* Starka magnetiska domäner: Ferromagnetiska material uppvisar starka magnetiska egenskaper på grund av en unik anpassning av oparade elektroner inom regioner som kallas domäner. Dessa domäner fungerar som små magneter, och i frånvaro av ett externt fält är de slumpmässigt orienterade.
* Permanent magnetism: När de utsätts för ett magnetfält justeras domänerna, vilket resulterar i en stark magnetisk effekt som kvarstår även efter att fältet har tagits bort. Det är därför ferromagnetiska material kan bli permanenta magneter.
Sammanfattning:
Parningen av elektroner spelar en avgörande roll för att bestämma ett materialmagnetiska egenskaper. Diamagnetiska material har alla parade elektroner, vilket resulterar i inget nettomagnetiskt ögonblick. Paramagnetiska material har oparade elektroner, vilket leder till svag attraktion mot magneter. Ferromagnetiska material har starka magnetiska domäner bildade av inriktade oparade elektroner, vilket gör att de kan bli permanenta magneter.
