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Paramagnetismus

 
     
  Erzeugung einer Magnetisierung durch ein Magnetfeld, die der magnetischen Feldstärke H proportional ist:


Paramagnetismus
Paramagnetismus
; die magnetische Suszeptibilität χ ist also in paramagnetischen Stoffen positiv. In Kristallen sind die magnetischen Eigenschaften anisotrop (Anisotropie), und es gilt:

ParamagnetismusIn Kristallen ist deshalb χ ein polarer Tensor 2. Stufe, da er zwei axiale Vektoren, das Magnetfeld und die Magnetisierung, in Beziehung setzt. Eine paramagnetische Substanz verhält sich im magnetischen Feld wie eine dielektrische Substanz im elektrischen Feld.


Die Deutung des Paramagnetismus geht auf Ampère 1821/22 zurück und beruht auf der Ausrichtung permanenter magnetischer Momente der Moleküle oder Atome im Magnetfeld. Das magnetische Moment erhalten die Atome durch die sog. Ampèreschen Kreisströme der Elektronenbahnen. Im Gegensatz zu diamagnetischen Stoffen (Diamagnetismus) gibt es bei paramagnetischen Substanzen permanente, atomare magnetische Momente auch bei Abwesenheit äusserer magnetischer Felder. Ohne Magnetfeld gibt es allerdings keine Vorzugsrichtung der atomaren magnetischen Momente (Ferromagnetismus), da sie durch die Wärmebewegung völlig ungeordnet sind. Die magnetische Suszeptibilität muss also umso grösser sein, je tiefer die Temperatur T ist, wie es vom Curieschen Gesetz χ=C/T gefordert wird. C ist die Curie-Konstante. Bei Anlegen eines Magnetfeldes übt dieses eine Richtwirkung aus. Paramagnetisch sind alle Minerale, welche Kationen der Eisengruppe (Fe, Co, Ni) und anderer Übergangsmetalle wie z.B. Mn, Cr und V enthalten. Die spezifische, d.h. auf die Masse bezogene Suszeptibilität paramagnetischer Minerale liegt im Bereich 1 bis 200·10-8 m3/kg und wird vor allem durch den Anteil an Eisen- und Manganionen bestimmt (Tab.).

ParamagnetismusParamagnetismus (Tab): spezifische Suszeptibilitäten χspez einiger paramagnetischer Minerale.
 
 

 

 

 
 
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