paramagneettinen

Paramagneettinen tarkoittaa materiaalia, jonka magnetoitumisreaktio ulkoiseen magneettikenttään on positiivinen ja yleensä pieni. Ominaista on, että aineessa on unpaired electronien muodostamia magneettisia momentteja, jotka asettuvat kentän suuntaan, jolloin syntyy tilapäinen magnetointi. Kentän poistuessa magnetoituminen haihtuu nopeasti, ellet materialla ole vuorovaikutuksia, jotka ylläpitäisivät sitä.

Paramagneettiset aineet reagoivat ulkoiseen kenttään siten, että magnetisaatio M on suoraan verrannollinen kenttään H: M = χH, missä χ on magneettinen susceptibiliteetti. χ on positiivinen, mutta tavallisesti hyvin pieni (yleensä 10^-5–10^-3 lamina). Suuremmalla kentällä magnetisaatio kasvaa, mutta hysteresi ei yleensä ilmene, eikä ole pysyvää magnetoitumista ilman ulkoista kenttää.

Temperatuuri vaikuttaa voimakkaasti paramagnetismiin. Yksinkertainen Curie-laki antaa χ = C/T, jolloin susceptibiliteetti pienenee lämpötilan kasvaessa. Curie-Weissin laissa χ = C/(T − θ) otetaan huomioon hiukan toisiinsa vaikuttavien momenttien vaikutus; θ on pieni arvo, joka voi viitata vuorovaikutuksiin.

Esimerkkejä paramagneettisista aineista ovat happi (O2), alumiini ja platina, sekä monet gadoliniumin kaltaiset aineet, jotka voivat olla merkittäviä magneettisessa vuorovaikutuksessa. Paramagneettisia kansainvälisiä monisteita hyödynnetään myös sovelluksissa, kuten magneettisissa resonanssianalyyseissä kontrastiagentteina MRI:ssä (esim. gadolinium-yhdisteet). Paramagneettisuus eroaa diamagnetismista (χ < 0) ja ferromagnetismista (spontaani magnetisaatio ja hysteresis).