Diamagnetismo, paramagnetismo y ferromagnetismo

Los distintos materiales presentan una gran variedad de comportamientos magnéticos, es decir, de formas de reaccionar frente a un campo magnético. Recordemos que en el caso eléctrico del anterior post, por el contrario, todos los materiales reaccionaban apantallando el campo eléctrico, efecto que podía modelarse mediante una constante dieléctrica, que era mayor que uno (los conductores se puede suponer que son un caso especial de dieléctricos con apantallamiento infinito).



Los principales efectos magnéticos en la materia son el diamagnetismo, el paramagnetismo y el ferromagnetismo. Analicemos dichos efectos separadamente.

Todos los materiales presentan diamagnetismo, aunque en general es un efecto muy débil, que se ve enmascarado por los otros comportamientos magnéticos, cuando están presentes. En el diamagnetismo se inducen corrientes microscópicas que disminuyen el campo magnético aplicado. Su efecto se cuantifica por medio de la permitividad magnética del medio μ que es igual al cociente entre el campo total y el que habría en el vacío. Nótese que, por motivos históricos, μ se define al contrario que e para los campos eléctricos. Dado que el campo total, en diamagnéticos, es menor que el que habría en el vacío, μ es menor que la unidad.
Magnetización macroscópica

Los materiales paramagnéticos poseen pequeños momentos magnéticos en ausencia de campos magnéticos, y la presencia de éstos produce un alineamiento de los momentos microscópicos en la dirección del campo. Por consiguiente, el campo total es mayor que el aplicado y μ es mayor que uno. Cuando existe paramagnetismo, éste domina, por lo general, sobre el diamagnetismo.

El ferromagnetismo es un efecto que se da en el hierro, y en algunos otros materiales, y es mucho más intenso que los otros efectos magnéticos. Consiste en la alineación de los momentos magnéticos atómicos, pero no debido a la interacción magnética, sino a una interacción atómica unas diez mil veces más intensa que la anterior y sólo explicable en el marco de la mecánica cuántica.
Corrientes microscopicas efectivas en un iman

En su estado no magnetizado, los materiales ferromagnéticos tienen los momentos magnéticos alineados dentro de grandes regiones, que se denominan dominios, pero no hay correlación entre los distintos dominios, por lo que no se manifiesta una magnetización macroscópica. La aplicación de un campo magnético produce la alineación de los distintos dominios y la magnetización del material, que persiste aunque el campo desaparezca. Se tiene entonces un imán, con corrientes como las de la ilustración. El efecto global de dichas corrientes es similar al que produciría una corriente eléctrica en un solenoide. Las líneas de fuerza del campo magnético de un imán y de un solenoide son similares.


1 comentarios:

  1. Muy buena información....me gustó mucho él grupo...los voy a seguir :)

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