Paramagnetismus

Das magnetische Netto-Dipolmoment eines Atoms ist die Vektorsumme aus seinem Orbital und dem magnetischen Spinmoment.

Einige Materialien besitzen aufgrund der ungepaarten Elektronen in jedem Atom ein endliches magnetisches Moment und werden als Paramagnete bezeichnet. Diese Momente sind ohne Magnetfeld zufällig ausgerichtet; Das Nettomoment ist also Null.

Unter einem externen Feld neigt das Drehmoment, das auf ein Moment wirkt, dazu, es entlang der Richtung des Feldes auszurichten. Die zufällige thermische Bewegung des Atoms versucht jedoch, den Moment zu verwirren.

Diese beiden konkurrierenden Effekte richten sich nur wenige Momente entlang der Feldrichtung aus, wodurch ein zusätzliches Magnetfeld erzeugt wird, das proportional zur Magnetisierung des Materials ist. Diese Magnetisierung entspricht dem gesamten magnetischen Moment pro Volumeneinheit.

Das resultierende Feld ist die Summe der externen und induzierten Felder. Das Curie-Gesetz besagt, dass die Magnetisierung direkt proportional zum angelegten Magnetfeld und umgekehrt proportional zur Temperatur ist.

Im Gegensatz zu Diamagneten ziehen Paramagnete das Magnetfeld an, und die relative Permeabilität von Paramagneten ist etwas größer als Eins. Die Suszeptibilität ist bei Paramagneten positiv und temperaturabhängig.