Paramagneettisina

Paramagneettisina tarkoitetaan aineita, jotka heikosti magnetoituvat ulkoisen magneettikentän vaikutuksesta. Niiden magneettinen susceptibility χ on positiivinen ja pieni, ja kokonaismagnus asettuu kentän suuntaisesti. Paramagneettisessa tilassa magnetoituminen on tilapäistä; kun kenttä poistetaan, aine palautuu ei-magnetoituneeseen tilaan. Perusta on epäparitettujen elektronien spinien asennoituminen; spinit voivat asettua kentän suuntaan, jolloin muodostuu pieni kokonaismagnus. Lämpötilan noustessa spinit sekoittuvat entistä enemmän ja magnetoituminen heikkenee; Curien lain mukaan χ = C/T, jossa C on Curie-vakio. Joissakin materiaaleissa esiintyy Pauli-paramagnetismia, joka johtuu konduktiosähkön spinin tiloista ja on usein hyvin pieni ja lämpötilasta riippumaton.

Paramagneettisten aineiden tunnusomaisia piirteitä on, ettei niillä ole spontaania magnetointia eikä hysteresiä; magnetoituminen on heikkoa ja katoaa kentän poistuessa. Tämä eriyttää ne diamagnetismista, jossa χ on negatiivinen, sekä ferromagnetismista, jossa aine voi säilyttää magneettisen tilan ja näyttää hysteresis-käyrän.

Esimerkkejä paramagneettisista aineista ovat alumiini, platina sekä monet ionit ja molekyylit, joissa on epäparittuja elektronien spinit. Paramagneettisia yhdisteitä käytetään lääketieteessä MRI-kontrastin parantamisessa gadolinium-ioneiden avulla sekä tutkimuksessa magnetoelektronisia ja sensori-sovelluksia varten.