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Paramagnetismo
Además del diamagnetismo y el ferromagnetismo, existe otra forma especial de magnetismo: el llamado paramagnetismo. Se trata de sustancias que no presentan ninguna magnetización medible sin un campo magnético externo. Sin embargo, cuando se aplica un campo magnético externo, el material se magnetiza notablemente y refuerza su campo magnético interno. Ejemplos típicos de paramagnetismo en química son el oxígeno líquido, el platino o el cromo.
¿Cómo se produce el paramagnetismo?
Los paramagnetos no tienen un orden magnético inherente, es decir, no hay una alineación uniforme de los momentos magnéticos. Cuando se elimina el campo magnético externo, la alineación generada se anula de nuevo, ya que los momentos magnéticos se alinean inmediatamente de forma aleatoria debido a los movimientos térmicos.
Consideraciones físicas del paramagnetismo
La característica común de los materiales paramagnéticos es que su permeabilidad magnética μr es siempre mayor que 1 y la susceptibilidad
es siempre mayor que 1. Cuanto mayor es la susceptibilidad de un material, más fácil es magnetizarlo. Este parámetro de la magnetizabilidad de la materia está, lógicamente, estrechamente ligado a la propiedad de cómo se comporta la materia en un campo magnético externo. La magnetización M de un material es proporcional al campo magnético exterior H:
Por un lado, los paramagnetos tienen electrones no apareados, pero por otro siguen teniendo átomos con momentos magnéticos, es decir, la causa reside en el espín de los electrones. Cuando se exponen a un campo magnético externo, los momentos magnéticos se alinean en la dirección de las líneas del campo magnético, pero siempre permanecen en su posición - comparable a muchos pequeños imanes de barra fijos.
Dependencia de la temperatura con el paramagnetismo
A temperatura ambiente, los momentos magnéticos se alinean aleatoriamente, ya que la energía térmica es mayor que la necesaria para invertir los espines de los electrones. Sin embargo, es interesante señalar que los paramagnetos pueden alcanzar un cierto estado de orden a bajas temperaturas, incluso sin un campo magnético externo.
Por otro lado, los ferromagnetos muestran un comportamiento paramagnético por encima de su temperatura de Curie. Estos fenómenos se describen mediante las llamadas transiciones de fase (transiciones termodinámicas). De ello se deduce que la susceptibilidad magnética de los paramagnetos es inversamente proporcional a la temperatura según la constante de Curie.