CHIMIE

CHIMIE

Orice sarcina electrica aflata in miscare genereaza un camp magnetic. Electronii au o miscare de rotatie in jurul propriei axe numita miscarede schimb electronic, care genereaza un moment magnetic de schimb electronic. Electronii mai au o miscare de rotatie in jurul nucleului numita miscare orbitala, si care genereaza un moemnt magnetic orbital.

Momentul magnetic global al unui atom este dat de suma vectoriala a tuturor momentelor magnetice din atom. Deoarece momentele magnetice de schimb nuclear au valori mici, iar momentele magnetice orbitale practic se compenseaza intre ele, la stabilirea momentului magnetic global al unui atom prezinta importanta doar momentele magnetice de schimb electronic.

Atomii in care momentul magnetic global este egal cu 0, se numesc atomi magnetici nepolari, iar atomii la care momentul magnetic global este diferit de 0, se numesc atomi magnetic polari.

Atunci cand o substanta este introdusa intr-un camp magnetic exterior, in aceasta se creeaza un moment magnetic indus. Momentul magnetic indus se noteaza cu J si este proportional cu intensitatea campului magnetic exterior care se noteaza cu H si susceptibilitatea magnetica a substantei notata cu litera greceasca HI. Susceptibilitatea magnetica a substantei este o marime caracteristica fiecarei substante si reprezinta capacitatea de magnetizare a acesteia. Unele substante aflate in campul magnetic exterioor au proprietatea de a fi respinse spre zonele de densitate minima ale campului magnetic si de a se orienta perpendicular pe aceste linii. Substantele care au aceasta comporatare se numesc substante diamagnetice, iar proprietatea se numeste diamagnetism. Substantele diamgnetice sunt substante magnetic nepolare, iar susceptibilitatea magnetica este foarte mica, si nu depinde de temperatura. Substantele diamagnetice au doar electroni cuplati. (nu au doar cate un singur electron pe un orbital).

O alta categorie de substante aflate intr-un camp magnetic exterior, au proprietatea de a fi atrase spre zona de densitate maxima a liniilor campului magnetic si de a se orienta paralel cu aceste linii. Aceste substante se numesc substante paramagnetice, iar proprietatea se numeste paramagnetism. Substantele paramagnetice sunt substante magnetic polare, iar susceptibilitatea lor magnetica scade cu cresterea temperaturii dupa o astfel de curba. La substantele paramagnetice, momentele magnetice in conditii normale de temperatura, nu se manifesta, deoarece din cauza agitatiei termice, atomii sau moleculele au orientari intamplatoare (se afla in dexordine) momentele magnetice anulandu-se.

Substantele diamagnetice si cele paramagnetice au susceptibilitatea magnetica foarte mica si independenta de intensitatea campului magnetic exterior. Ca urmare, acestea prezinta slabe proprietati magnetice si se numesc substante ne magnetice.

La unele substante cum este fierul, magnetismul se manifesta cu intensitate deosebita momentele magnetice fiind incomparabil mai mari fata de cele ale substantelor paramagnetice. (de ordinul a milioanelor de ori). Substantele din aceasta categorie se numesc substante feromagnetice, iar proprietataea se numeste feromagnetism.

Feromagnetismul se datoreazaz momentelor magnetice de schimb ale electronilor necuplati din atom si la care exista o orientare paralela a spinilor electronici. Momentele magnetice de spin electronic ale atomilor vecini de retea sunt orientate paralel formand zone cu dimensiuni de ordinul a 10 la -3 numite domenii weiss.

La substantele feromagnetice, susceptibilitatea magnetica scade cu cresterea temperaturii ca si la substantele paramagnetice, dar aici in curba de magnetizare apare un punct de discontinuitate brusca numit punct CURIE.

Substantele feromagnetice incalzite peste Tc isi pierd din proprietatiile pmagnetice adica devin paramagnetice, dar fenomenul este reversibil. Prin racire,redevin feromagnetifce, unele substante feromagnetice introduse intr-un camp magnetic se magnetizeaza datorita momentului magnetic indus, dar, raman magnetizate si dupa incetarea actiunii campului magnetic. (devin magneti permanenti). Demagnetizarea se poate face prin incalzire peste Tc. , dar dupa racire se pot magnetiza din nou. Cele mai feromagnetice fierul cobaltul si nichelul, dar sunt cateva aliaje mai feromagnetice decat acestea. (Ex: AlnicoV care contine fier, aluminiu, nichel, cobalt si cupru)

au o comportare asemanatoare cu substantele feromagnetice in sensul ca incalzite peste o anumita temperatura devin paramagnetice, dar spre deosebire de acestea, susceptibilitatea magnetica creste cu cresterea temperaturii pana la un punct numit punct neel, dupa care scade. Substantele cu astfel de comportare se numesc substante antiferomagnetice, iar proprietatea se numeste antiferomagnetism. La substantele antiferomagnetice, momentele magnetice de spin electronic ale atomilor vecini de retea au orientari antiparalele si module egale.

O alta categorie de substante prezinta momente magnetice de spin electronic antiparalele dar cu module inegale. Aceasta categorie de substante se numesc substante ferimagnetice, iar proprietatea se numeste ferimagnetism. Substantele ferimagnetice au o structura spinelica, denumire ce vine de la mineralul numit spinel, care are formula unui dublu oxid. Materialele ferimagnetice sunt formate din 2 oxizi, unul al unui metal divalent care poate fi cupru, zinc, mangan,etc. , iar unul care de regula este fierul, si atuni materialele se numesc ferite. (feromagnetida). PAGE 2