magnetoituvuuteen

Magnetoituvuus on aineen kyky kehittää magneettinen momentti ulkoisen magneettikentän vaikutuksesta. Se kuvataan yleisesti magneettisella herkyydellä χ, ja lineaarisessa vastauksessa magnetisaatio M ja ulkoinen kenttä H liittyvät toisiinsa M = χH. χ voi olla negatiivinen tai positiivinen, ja sitä käytetään kuvaamaan sekä koko aineen että sen osien magnetoituvuutta.

Diamagnetismi on heikko vastustus magneettikentälle; χ on negatiivinen. Paramagnetismi tarkoittaa pientä, positiivista χ-arvoa, jossa elektronien spinit asettuvat kentän suuntaan, mutta lämpötilan vaikutuksesta järjestys on tilapäistä. Ferromagneettiset ja ferrimagnetiset aineet voivat osoittaa huomattavaa magnetoituvuutta: niillä on spontaani magneettinen momentti ja usein hystereesi-ilmiöitä; antiferromagnetismissa vastakkaiset momentit kumoavat toisensa, jolloin net magnetisaatio on pieni tai olematon.

Lämpötilalla on keskeinen vaikutus magnetoituvuuteen. Paramagneettinen käyttäytyminen noudattaa Curie- tai Curie-Weiss-lakia: χ ∝ 1/T (joissakin malleissa χ = C/(T − θ)). Ferromagneettisilla materiaaleilla magnetisaatio voi säilyä vain alas Curie-lämpötilan (tai Néel-lämpötilan) alapuolella; ylittäessä nämä lämpötilat magnetoituvuus heikkenee huomattavasti. Diamagnetismi on yleensä lämpötilasta vähemmän riippuvaa.

Mittaukset tehdään magnetometrien avulla, kuten SQUID- tai VSM-laitteilla. Tuloksena saadaan M–H-käyriä sekä arvoja kuten saturaatiomagnetisaatio ja χ-arvot. Magnetoituvuutta rekisteröidään tilavuutta tai molaarista skaalaten, ja sitä hyödynnetään materiaalitieteen, magneettisten tallennus- ja sensoriteknologioiden sekä lääketieteellisten sovellusten yhteydessä.