Magnetne osobine elemenata

[kojica]

U svakodnevnom životu pod pojmom magnetizam mislimo na osobinu gvožđa da ga
"privlače" određene supstance. To je samo jedan od oblika magnetizma, najbolje poznat.
Mnogi drugi elementi imaju magnetne osobine. Neki od njih imaju osobine slične gvožđu
(na slici malo poznat gadolinijum), a kod nekih se javljaju drugi oblici magnetizma.

[kojica]

Feromagnetizam

Nama najbolje poznat oblik magnetizma, no i dalje predstavlja svojevrstan fenomen.
Dobio je ime po gvožđu, koje kao vrlo važan metal pokazuje ovu zanimljivu osobinu. S
obzirom na veliku primenu gvožđa, feromagnetizam je takođe veoma važan.

Termin feromagnetizam je korišten za sve supstance koje spontano stvaraju magnetno
polje. Iako je ta definicija i danas u upotrebi, pronbađeni su materijali sa više od jednog
magnetičnog jona. Zbog toga se feromagnetnim materijalima smatraju materijali kod
kojih svaki magnetični jon daje pozitivan "doprinos" magnetičnosti materijala. Ukoliko
snaki joni ipak daju i "negatigvan" doprinos, u pitanju je ferimagnetizam, a ako su
magnetični joni komplementarni tako da im je zbir momenata nula, reč je o
antiferomagnetizmu. Feromagnetni i antiferomagnetni matrerijali opstaju samo ispod
Kirijeve tačke, a antiferomagnetni ispod Nilove tačke.

Feromagnetne osobine pokazuju elementi Fe, Co, Ni, Nd, Gd, Tb i Dy (Dy ispod tačke
ključanja azota).

[kojica]

Ferimagnetizam

Ferimagnetni materijali su oni kod kojih je magnetni momenat atoma u rešetki suprotan.
To se često dešava kad supstance sadrže različite jone (npr. Fe2+ i Fe3+).
Ferimagnetni materijali iskazuju spontane magnetne osobine ispod određene temperature
(koja se naziva i Kirijeva temperatura), a iznad te temperature su paramagnetični.
Najstarija poznata ferimagnetna supstanca, magnetit je pre ovih otkrića bila
klasifikovana kao feromagnet.

Ferimagnetne osobine ne pokazuje nijedan element u slobodnom stanju (to i nije
moguće, jer su potrebni joni različitih magnetnih momenata).

[kojica]

Antiferomagnetizam

U antiferomagnetnim supstancama spinovi elektrona u rešetci su suprotni što rezultuje
međusobnim poništavanjem magnetnih osobina. Različiti magnetični joni imaju elektrone
suprotnih spinova ali istih vrednosti, pa se megnetno dejstvo međusobno poništava.
Antiferomagnetni materijali postoje samo ispod Nilove temperature, a iznad te
temperature postaju paramagnetični.

Antiferomagnetne osobine pokazuju elementi Cr i Sm.

[kojica]

Paramagnetizam

Paramagnetizam je oblik magnetizma koji se javlja samo u prisustvu spoljnjeg magnetnog
polja. Paramagnetični materijali su privučeni dejstvom magnetnog polja, ali za razliku od
feromagnetičnih magnetne osobine pokazuju isključivo u prisustvu spoljnjeg magnetnog
polja.

Paramagnetne osobine pokazuju O, Na, Mg, Al, Ca, Sr, Pt i U.

[kojica]

Dijamagnetizam

Dijamagnetizam je takođe oblik magnetizma koji postoji isključivo pri delovanju nekog
spoljnjeg magnetnog polja. Pri delovanju magnetnog polja stvara se sila (F = qvB) koja
pomera elektone i rezultira ubrzavanjem ili usporavanjem kretanja elektrona po orbitali.
To rezultira promenom magnetnog momenta orbitale koji se suprotstavlja magnetnom
momentu spoljnjeg magnetnog polja. Svi materijali pokazuju dijamagnetičnost u
prisustvu spoljnjeg magnetnog polja, ali je ona u poređenju sa npr. feromagnetičnošću
sasvim zanemarljiva. Stoga se dijamagnetima nazivaju samo supstance kod kojih je to
preovlađujući oblik magnetizma. Voda je dijamagnetična supstanca.

Dijamagneti su elementi Be, C, Cu, Zn, Ag, Au, Hg, Pb i Bi.


Ostali elementi
Ostali elementi PSE ne pokazuju magnetne osobine ili im one nisu ispitane.