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Diamagnetismo

Che cos'è il diamagnetismo?

Vuoi sapere che cos'è il diamagnetismo?

Vuoi sapere quando una sostanza è diamagnetica?

Se si continua con la lettura dell'articolo. In questa pagina del sito vedremo infatti che cos'è il diamagnetismo e quando lo si ha.

Il diamagnetismo è quella proprietà presentata dalle sostanze che, poste in un campo magnetico, si magnetizzano in senso opposto a esso.

Il diamagnetismo è caratterizzato da valori negativi della suscettività magnetica (rapporto fra magnetizzazione e campo applicato) e da permeabilità (rapporto fra induzione magnetica e campo applicato) minore di 1.

Fra le sostanze perfettamente diamagnetiche e le calamite si esercitano forze repulsive.

A cosa è dovuta la magnetizzazione delle sostanze diamagnetiche?

La magnetizzazione delle sostanze diamagnetiche è dovuta agli effetti delle correnti elettriche indotte dal campo magnetico applicato, il cui senso è tale da opporsi alla variazione di flusso che le ha generate (legge di Lenz): questo fatto rende ragione della suscettività negativa, che risulta dell'ordine di - 10-5 cm3/ mol.

Tutte le sostanze presentano comportamento diamagnetico in presenza di campi esterni: questo fatto dimostra la grande importanza del diamagnetismo nello studio fisico generale della materia.

In molte sostanze, tuttavia, il diamagnetismo è difficilmente rilevabile perché a esso si sovrappongono altri effetti di entità molto maggiore e di verso opposto, il paramagnetismo o il ferromagnetismo, che lo mascherano.

Per tali sostanze, la suscettività X, osservata è la somma dei contributi paramagnetico Xp e diamagnetico, Xd:

X = Xp + Xd

In condizioni ordinarie, poiché Xd è indipendente dalla temperatura mentre Xp è inversamente proporzionale a essa, si possono separare sperimentalmente i contributi di Xp e Xd misurando X a diverse temperature.

Tuttavia, se anche Xp è indipendente dalla temperatura, come nei metalli, la separazione dei due contributi diventa piuttosto difficile.

Generalmente Xp è molto maggiore di Xd; un'importante eccezione è costituita dai metalli alcalini e dai sali o soluzioni contenenti solo una piccola frazione di atomi paramagnetici, in cui Xp è dell'ordine di Xd.

La condizione perché si abbia diamagnetismo puro è che sia Xp = 0 cioè che tutti gli spin elettronici siano appaiati e che tutti i momenti orbitali siano zero o si compensino reciprocamente.

Soddisfano questa condizione quasi tutte le molecole con un numero pari di elettroni, a eccezione dell'ossigeno, e la maggior parte dei solidi non metallici, a eccezione dei composti contenenti atomi con anelli elettronici interni incompleti, come gli metalli di transizione, le terre rare e gli attinidi. Sostanze perfettamente diamagnetiche sono i superconduttori.

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