Tipos De Magnetismo.

TIPOS DE MAGNETISMO.

Los tipos de magnetismos se originan por el movimiento de la carga eléctrica

básica: el electrón. Cuando los electrones se mueven por un hilo conductor se

genera un campo magnético alrededor del hilo.

Las propiedades magnéticas macroscópicas de los materiales, son consecuencia

de los momentos magnéticos asociados con electrones individuales. Cada

electrón en un átomo tiene momentos magnéticos que se originan de dos

fuentes. Una está relacionada con su movimiento orbital alrededor del núcleo;

siendo una carga en movimiento, un electrón se puede considerar como un

pequeño circuito cerrado de corriente, generando un campo magnético muy

pequeño y teniendo un momento magnético a lo largo de su eje de rotación

Los dos mecanismos a los que el electrón debe su campo magnético

Cada electrón además se puede considerar rotando alrededor de su eje; el otro

momento magnético se forma de la rotación (spin) del electrón el cual se dirige a

lo largo del eje de rotación y puede estar hacia arriba ó hacia abajo, según sea la

dirección del dirección de rotación del electrón. En cualquier caso, el dipolo

magnético o momento magnético debido al spin del electrón es el magnetón de

Bohr, mB = 9.27 x 10-24A.m2. el magnetón de Bohr puede ser positivo o negativo

dependiendo del sentido de giro del electrón. En una capa atómica llena, los

electrones están emparejados con electrones de spin opuesto, proporcionando un

momento magnético neto nulo (+mB - mB =0 ) por esta, razón los materiales

compuestos de átomos que tienen sus orbitales o capas totalmente llenas, no son

capaces de ser permanentemente magnetizados. Aquí se incluyen los gases

inertes así como algunos materiales iónicos.

Los tipos de magnetismo incluyen diamagnetismo, paramagnetismo y

ferromagnetismo. Además el antiferromagnetismo y el ferrimagnetismo se

consideran subclases de ferromagnetismo. Todos los materiales exhiben al

menos uno de estos tipos y el comportamiento depende de la respuesta del

electrón y los dipolos magnéticos atómicos a la aplicación de un campo

magnético aplicado externamente.

1 Diamagnétismo

Es una forma muy débil de magnetismo que es no permanente y persiste solo

mientras se aplique un campo externo. Es inducido por un cambio en el

movimiento orbital de los electrones debido a un campo magnético aplicado. La

magnitud del momento magnético inducido es extremadamente pequeña y en

dirección opuesta al campo aplicado. Por ello, las permeabilidad relativa mr es

menor que la unidad ( solo muy ligeramente) y la susceptibilidad magnética, es

negativa; o sea que la magnitud del campo magnético B dentro de un sólido

diamagnético es menor que en el vacío. El diamagnétismo produce una

susceptibilidad magnética negativa muy débil, del orden de Xm = 10-6. cuando un

material diamagnético se coloca entre polos de un electromagneto fuerte, es

atraído hacia las regiones donde el campo es débil.

Esquema de los dipolos en un material diamagnético

La figura ilustra esquemáticamente la configuraciones del dipolo magnético

atómico para un material diamagnético con y sin campo externo; aquí las flechas

representan momentos dipolares atómicos.

El diamagnetismo se encuentra en todos los materiales pero solo puede

observarse cuando otros tipos de magnetismo están totalmente ausentes. Esta

forma de magnetismo no tiene importancia practica.

2 Paramagnetismo

Para algunos materiales sólidos cada átomo posee un momento dipolar

permanente en virtud de la cancelación incompleta del spin electrónico y/o de los

momentos magnéticos orbitales. En ausencia de un campo magnético externo, las

orientaciones de esos momentos magnéticos son al azar, tal que una pieza del

material no posee magnetización macroscópica neta. Esos dipolos atómicos son

libres para rotar y resulta el paramagnetismo, cuando ellos se alinean en una

dirección preferencial, por rotación cuando se le aplica un campo externo.

Esquema de los dipolos magnéticos en un material paramagnético

Estos dipolos magnéticos actúan individualmente sin interacción mutua entre

dipolos adyacentes. Como los dipolos se alinean con el campo externo, ellos se

engrandecen, dando lugar a una permeabilidad relativa mr, mayor que la unidad y a

una relativamente pequeña pero positiva susceptibilidad magnética. El efecto del

paramagnetismo desaparece cuando se elimina el campo magnético aplicado.

Los susceptibilidades magnéticas para los materiales paramagnéticos

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