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paramagnetischen

Paramagnetischen, oder Paramagnetismus, beschreibt das magnetische Verhalten bestimmter Stoffe, die von außen in ein Magnetfeld hinein leicht magnetisch angezogen werden, aber kein dauerhaftes Remanenzmoment behalten, wenn das Feld verschwindet. Die Ursache liegt in ungepaarten Elektrenspins in Atomen oder Ionen, die magnetische Momente tragen. In Festkörpern richten sich diese Momente zwar zufällig aus, doch ein äußeres Feld führt zu einer leichten Nettoausrichtung in Richtung des Feldes, wodurch eine geringe Magnetisierung entsteht.

Die magnetische Suszeptibilität χ solcher Materialien ist positiv, aber typischerweise klein und temperaturabhängig. Bei idealen Paramagneten gilt

Mikroskopisch ergeben sich paramagnetische Effekte aus ungepaarten Spins von Atomen oder Ionen (z. B. Mn2+, Fe3+)

Beispiele sind Aluminium, Platin und bestimmte Lanthanide-Ionen in Lösungen. Anwendungen finden sich unter anderem in der

das
Curie-Gesetz
χ
∝
1/T;
realere
Substanzen
folgen
oft
die
Curie-Weiss-Beziehung
χ
=
C/(T
−
θ),
wobei
θ
(Weiss-Konstante)
positive
Werte
bei
anziehenden
Wechselwirkungen
anzeigt.
Mit
steigender
Temperatur
nimmt
die
Paramagnetie
ab,
da
thermische
Fluktuationen
die
Ausrichtung
der
Spins
stören.
und,
in
Metallen,
aus
der
Spinpolarisation
der
Leitungselektronen
(Pauli-Paramagnetismus).
Orbitalbeiträge
sind
oft
stark
gehemmt
(Quenching).
Paramagnetische
Stoffe
zeigen
keine
spontane
Magnetisierung
und
unterscheiden
sich
somit
deutlich
von
Diamagnetismus
(negative
Suszeptibilität)
sowie
von
Ferromagnetismus
oder
Antiferromagnetismus.
medizinischen
Bildgebung
(Gadolinium-basierte
Kontrastmittel)
sowie
in
der
Kalibrierung
von
Magnetmessgeräten.