Paramagnetisme mengacu pada sifat material tertentu yang tertarik lemah ke medan magnet. Saat terkena medan magnet eksternal, medan magnet internal yang diinduksi terbentuk pada bahan-bahan ini yang diatur dalam arah yang sama dengan medan yang diterapkan. Setelah bidang yang diterapkan dihapus, bahan kehilangan magnetnya karena gerakan termal mengacak orientasi putaran elektron.
Bahan yang menunjukkan paramagnetisme disebut paramagnetik. Beberapa senyawa dan sebagian besar unsur kimia bersifat paramagnetik dalam keadaan tertentu. Namun, paramagnet sejati menunjukkan kerentanan magnetik sesuai dengan hukum Curie atau Curie-Weiss dan menunjukkan paramagnetisme pada rentang temperatur yang luas. Contoh paramagnet termasuk kompleks koordinasi mioglobin, kompleks logam transisi, besi oksida (FeO), dan oksigen (O 2 ). Titanium dan aluminium adalah elemen logam yang bersifat paramagnetik.
Superparamagnetik adalah bahan yang menunjukkan respons paramagnetik bersih, tetapi menunjukkan urutan feromagnetik atau ferrimagnetik pada tingkat mikroskopis. Bahan-bahan ini mematuhi hukum Curie, tetapi memiliki konstanta Curie yang sangat besar. Ferrofluida adalah contoh superparamagnet. Superparamagnet padat juga dikenal sebagai mikromagnet. Paduan AuFe (emas-besi) adalah contoh mikromagnet. Kelompok yang digabungkan secara feromagnetik dalam paduan membeku di bawah suhu tertentu.
Bagaimana paramagnetisme bekerja
Hasil paramagnetisme dari kehadiran setidaknya satu putaran elektronik tidak berpasangan dalam atom atau molekul suatu bahan. Dengan kata lain, materi apa pun yang memiliki atom dengan orbital atom tidak lengkap bersifat paramagnetik. Putaran elektron tak berpasangan memberi mereka momen dipol magnetik. Pada dasarnya, setiap elektron tak berpasangan bertindak seperti magnet kecil di dalam materi. Ketika medan magnet eksternal diterapkan, putaran elektron sejajar dengan medan. Karena semua elektron tidak berpasangan berbaris dengan cara yang sama, medan menarik materi. Saat bidang eksternal dihilangkan, putaran kembali ke orientasi acaknya.
Magnetisasi secara kasar mengikuti hukum Curie , yang menyatakan bahwa suseptibilitas magnetik χ berbanding terbalik dengan suhu:
M = χH = CH/T
di mana M adalah magnetisasi, χ adalah kerentanan magnetik, H adalah medan magnet tambahan, T adalah suhu absolut (Kelvin), dan C adalah konstanta Curie spesifik material.
Jenis Magnetisme
Bahan magnetik dapat diidentifikasi sebagai milik salah satu dari empat kategori: feromagnetisme, paramagnetisme, diamagnetisme, dan antiferromagnetisme. Bentuk magnet terkuat adalah feromagnetisme.
Bahan feromagnetik menunjukkan daya tarik magnet yang cukup kuat untuk dirasakan. Bahan feromagnetik dan ferrimagnetik dapat tetap termagnetisasi dari waktu ke waktu. Magnet berbasis besi umum dan magnet tanah jarang menunjukkan feromagnetisme.
Tidak seperti ferromagnetisme, kekuatan paramagnetisme, diamagnetisme, dan antiferromagnetisme lemah. Dalam antiferomagnetisme, momen magnetik molekul atau atom sejajar dalam pola di mana elektron tetangga berputar ke arah yang berlawanan, tetapi urutan magnetik menghilang di atas suhu tertentu.
Bahan paramagnetik tertarik dengan lemah ke medan magnet. Bahan antiferomagnetik menjadi paramagnetik di atas suhu tertentu.
Bahan diamagnetik ditolak dengan lemah oleh medan magnet. Semua bahan diamagnetik, tetapi suatu zat umumnya tidak diberi label diamagnetik kecuali bentuk magnet lainnya tidak ada. Bismut dan antimon adalah contoh diamagnet.
