Diamagnetismus

Das magnetische Nettodipolmoment eines Atoms ist die Vektorsumme aus seinem Orbital und dem Spinmoment.

Materialien, die aus Atomen mit gepaarten Elektronen bestehen, haben keine magnetischen Nettomomente, und unter einem externen Magnetfeld werden dem Feld entgegengesetzte Momente induziert. Solche Materialien werden als Diamagnete bezeichnet.

In einem externen Magnetfeld erfährt ein Elektron mit einer Winkelgeschwindigkeit entlang der Feldrichtung eine nach innen gerichtete Lorentzkraft, die seine Bewegung beschleunigt. Ein zusätzlicher Strom in der Anfangsstromrichtung induziert also ein Dipolmoment, das der Feldrichtung entgegengesetzt ist.

In ähnlicher Weise erfährt ein Elektron mit einer Winkelgeschwindigkeit, die dem Feld entgegengesetzt ist, eine Abbremsung aufgrund der nach außen gerichteten Lorentzkraft. Der Zusatzstrom erfolgt wieder im Uhrzeigersinn, entgegen der ursprünglichen Stromrichtung. Durch den zusätzlichen Strom entsteht ein dem Feld entgegengesetztes Moment.

Das induzierte Moment ist also immer entgegengesetzt zum äußeren Feld gerichtet.

Wenn sie in ein externes Magnetfeld gebracht werden, stoßen diamagnetische Materialien das Magnetfeld ab, und die relative Permeabilität von Diamagneten ist kleiner als eins. Daher ist die Anfälligkeit für Diamagnete negativ und temperaturunabhängig.