Τι είναι ο Παραμαγνητισμός;

Στη φυσική, ο παραμαγνητισμός είναι ένας τύπος μαγνητισμού που εμφανίζεται σε υλικά με συγκεκριμένη ατομική δομή. Όταν βρίσκεται σε μη μαγνητικό περιβάλλον, ένας παραμαγνήτης δεν εμφανίζει μαγνητικές ιδιότητες. όταν βρίσκεται μέσα σε ένα μαγνητικό πεδίο, γίνεται αμέσως μαγνητικό. Αυτό συμβαίνει επειδή τα ηλεκτρόνια μέσα στα άτομα του υλικού είναι σε θέση να ευθυγραμμιστούν προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση, με αποτέλεσμα ένα μαγνητικό πεδίο. Ο παραμαγνητισμός είναι αντιστρόφως ανάλογος της θερμοκρασίας, πράγμα που σημαίνει ότι οι χαμηλότερες θερμοκρασίες προκαλούν ισχυρότερα μαγνητικά πεδία.

Ο παραμαγνητισμός ανακαλύφθηκε και ερευνήθηκε αρχικά από τον Βρετανό επιστήμονα Michael Faraday. Συνειδητοποίησε ότι ορισμένα υλικά λειτουργούσαν σαν αρνητικοί μαγνήτες. Με άλλα λόγια, τα υλικά κινούνταν προς την αντίθετη κατεύθυνση όταν τοποθετούνταν σε μαγνητικά πεδία. Ο Faraday ανακάλυψε επίσης ότι τα περισσότερα στοιχεία και ορισμένες ενώσεις εμφανίζουν ένα επίπεδο παραμαγνητισμού. Οι ενώσεις που περιέχουν υλικά όπως η πλατίνα και ο σίδηρος είναι ιδιαίτερα πιθανό να είναι ισχυροί παραμαγνήτες.

Η κύρια διαφορά μεταξύ παραμαγνητισμού και σιδηρομαγνητισμού είναι ότι ένας παραμαγνήτης δεν έχει μαγνητικό πεδίο από μόνος του. Ένας σιδηρομαγνήτης δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο είτε τοποθετείται δίπλα σε μαγνητικό υλικό είτε σε μη μαγνητικό υλικό. Οι παραμαγνήτες, από την άλλη, γίνονται μαγνητικές μόνο όταν τοποθετούνται μέσα σε μαγνητικά πεδία. Αυτό σημαίνει ότι τα σιδηρομαγνητικά και τα παραμαγνητικά υλικά εμφανίζουν πολύ διαφορετικές ιδιότητες μέσα σε ένα μαγνητικό πεδίο.

Όλες οι ουσίες αποτελούνται από ομάδες ατόμων. Κάθε άτομο έχει πρωτόνια στο κέντρο, με θετικό φορτίο, και ηλεκτρόνια σε τροχιά γύρω από το εξωτερικό σε συγκεκριμένα κελύφη. Σε έναν παραμαγνήτη, ορισμένα άτομα μέσα στην ουσία έχουν απλήρωτα εσωτερικά κελύφη. Αυτό προκαλεί κάθε ένα από τα ηλεκτρόνια να περιστρέφονται γύρω από τον άξονά του, σαν μια περιστρεφόμενη κορυφή, καθώς και να κυκλώνουν το κέντρο του ατόμου. Όταν η ουσία τοποθετείται μέσα σε ένα μαγνητικό πεδίο, το πεδίο αναγκάζει τα ηλεκτρόνια να ευθυγραμμιστούν προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση, με αποτέλεσμα ένα παραμαγνητικό πεδίο.

Ορισμένα παραμαγνητικά υλικά γίνονται μαγνητικά σε όλες τις συνθήκες, ενώ άλλα απαιτούν μια συγκεκριμένη θερμοκρασία για να εμφανίσουν μαγνητικές ιδιότητες. Το νάτριο και η πλατίνα, για παράδειγμα, είναι ασθενείς παραμαγνήτες σε όλες τις θερμοκρασίες. Το επίπεδο του παραμαγνητισμού διέπεται από μια εξίσωση γνωστή ως Νόμος του Κιουρί, η οποία δηλώνει ότι όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο χαμηλότερη είναι η μαγνήτιση.

Ο παραμαγνητισμός έχει αποδειχθεί πολλές φορές ως επιστημονικό γεγονός. Είναι ένα ενδιαφέρον φαινόμενο που είναι επίσης δύσκολο να εξηγηθεί, ωστόσο, τόσες πολλές εναλλακτικές θεραπείες και πνευματικές ομάδες ενστερνίζονται την έννοια του παραμαγνητισμού. Οι ισχυρισμοί που γίνονται για τις θεραπευτικές ιδιότητες ή τις πνευματικές εφαρμογές των παραμαγνητικών υλικών, ωστόσο, δεν έχουν αποδειχθεί μέσω επιστημονικών πειραμάτων.