Diamagnetismus Definition und Beispiele

Es gibt verschiedene Formen von Magnetismus, eine Liste, die Ferromagnetismus, Antiferromagnetismus, Paramagnetismus und Diamagnetismus umfasst.

Key Takeaways: Diamagnetismus

• Eine diamagnetische Substanz hat keine ungepaarten Elektronen und wird nicht von einem Magnetfeld angezogen.
• Alle Materialien zeigen Diamagnetismus, aber um diamagnetisch zu sein, muss dies der einzige Beitrag zu seinem magnetischen Verhalten sein.
• Beispiele für diamagnetische Materialien umfassen Wasser, Holz und Ammoniak.

Diamagnetismus

In Chemie und Physik bedeutet diamagnetisch zu sein, dass eine Substanz keine ungepaarten Elektronen enthält und nicht von einem Magnetfeld angezogen wird. Diamagnetismus ist ein quantenmechanischer Effekt, der in allen Materialien zu finden ist, aber damit eine Substanz als "diamagnetisch" bezeichnet werden kann, muss sie der einzige Beitrag zur magnetischen Wirkung der Materie sein.

Ein diamagnetisches Material hat eine geringere Permeabilität als ein Vakuum. Wenn die Substanz in ein Magnetfeld gebracht wird, ist die Richtung ihres induzierten Magnetismus entgegengesetzt zu der von Eisen (einem ferromagnetischen Material), wodurch eine Abstoßungskraft erzeugt wird. Im Gegensatz dazu werden ferromagnetische und paramagnetische Materialien von Magnetfeldern angezogen.

Sebald Justinus Brugmans beobachtete den Diamagnetismus zum ersten Mal im Jahr 1778, als er feststellte, dass Antimon und Wismut durch Magnete abgestoßen wurden. Michael Faraday prägte die Begriffe Diamagnetismus und Diamagnetismus, um die Abstoßungseigenschaft in einem Magnetfeld zu beschreiben.

Beispiele

Diamagnetismus tritt in Wasser, Holz, den meisten organischen Molekülen, Kupfer, Gold, Wismut und Supraleitern auf. Die meisten lebenden Organismen sind im Wesentlichen diamagnetisch. NH₃ ist diamagnetisch, weil alle Elektronen in NH₃ gepaart sind.

In der Regel ist der Diamagnetismus so schwach, dass er nur mit speziellen Instrumenten nachgewiesen werden kann. Der Diamagnetismus in Supraleitern ist jedoch stark genug, um leicht erkennbar zu sein. Der Effekt wird verwendet, um Materialien schwebend erscheinen zu lassen.

Eine weitere Demonstration des Diamagnetismus kann mit Wasser und einem Supermagneten (wie einem Seltenerdmagneten) beobachtet werden. Wenn ein starker Magnet mit einer Wasserschicht bedeckt ist, die dünner als der Durchmesser des Magneten ist, stößt das Magnetfeld das Wasser ab. Das im Wasser gebildete kleine Grübchen kann durch Reflexion in der Wasseroberfläche gesehen werden.

Quellen

• Jackson, Roland. "John Tyndall und die frühe Geschichte des Diamagnetismus." Annalen der Wissenschaft.
• Kittel, Charles. ","Einführung in die Festkörperphysik 6. Auflage. John Wiley & Söhne.
• Landau, L.D. "Diamagnetismus der Metalle." Zeitschrift für Physik A Hadronen und Kerne.