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paramagnetisch

Paramagnetisch beschreibt eine Eigenschaft bestimmter Stoffe, eine positive magnetische Suszeptibilität χ zu besitzen, die durch äußere Magnetfelder eine orientierung ungepaarter Elektronenspins bewirkt. In einem externen Feld richten sich die magnetischen Momente der ungepaarten Elektronen tendenziell entlang des Feldes aus, während die thermische Bewegung die Orientierung hemmt. Das führt zu einer netten Magnetisierung M = χH, wobei χ üblicherweise positiv und relativ klein ist. Nach der Temperatur hat der Effekt oft eine große Bedeutung: bei vielen Paramagneten fällt χ mit steigender Temperatur ab.

Die Ursachen des Paramagnetismus lassen sich in verschiedene Kategorien einteilen. Der klassische chemische Paramagnetismus entsteht durch

Paramagnetismus unterscheidet sich deutlich von Diamagnetismus, bei dem χ negativ ist und das Material dem Feld entgegenwirkt,

Typische Beispiele sind Sauerstoffgas, Aluminium, Platin sowie viele Übergangsmetall- und seltene-Erden-Ionen in Verbindungen und Festkörpern. Paramagnetische

ungepaarte
Elektronenspins
in
Ionen
oder
Molekülen.
In
Metallen
kann
Paramagnetismus
auch
durch
die
Leitungselektronen
verursacht
werden
(Pauli-Paramagnetismus),
der
in
erster
Näherung
temperaturunabhängig
ist.
Eine
weitere
Form
ist
der
Van-Vleck-Paramagnetismus,
der
aus
der
Mischbarkeit
benachbarter
Energieniveaus
durch
das
Feld
resultiert
und
häufig
temperaturunabhängig
ist.
sowie
von
Ferromagnetismus,
der
eine
spontane
Magnetisierung
und
Hysterese
zeigt.
Paramagnetische
Stoffe
zeigen
keine
bleibende
Ausrichtung
nach
Entfernen
des
Feldes.
Eigenschaften
werden
in
Spektroskopie,
EPR/ESR
und
magnetischen
Messungen
genutzt,
um
Unpaired-Electron-Zustände,
Struktur
und
Wechselwirkungen
zu
untersuchen.