Diamagnétique vs Paramagnétique

Savez-vous que tous les matériaux ne se comportent pas de la même manière dans un champ magnétique ? Certains sont attirés, d'autres repoussés. Explorons pourquoi.

La différence entre les matériaux diamagnétiques et paramagnétiques réside dans leur susceptibilité magnétique et leur réponse aux champs magnétiques externes.

Diamagnétique vs Paramagnétique

Diamagnétique vs Paramagnétique （photo de ChemTalk）

Les deux types jouent un rôle essentiel en science et en technologie—comprendre leur comportement aide à la sélection des matériaux pour les aimants, capteurs et protections.

Quelle est la différence entre un champ magnétique diamagnétique et paramagnétique ?

Vous placez deux matériaux dans le même champ magnétique. L’un se rapproche, l’autre s’éloigne. Que se passe-t-il ?

Les matériaux paramagnétiques sont faiblement attirés par les champs magnétiques externes, tandis que les matériaux diamagnétiques sont légèrement repoussés par eux.

Comprendre la physique derrière cela

Comparons les caractéristiques fondamentales :

Propriété Paramagnétique Diamagnétique
Réponse Magnétique Faible attraction Faible répulsion
Moments Magnétiques Électrons non appariés (moment net) Électrons appariés (pas de moment net)
Direction de l’induction du champ Identique au champ externe Opposée au champ externe
Susceptibilité magnétique Petit et positif Négatif
Retient-il le magnétisme ? No No
Matériaux d'exemple Aluminium, titane, oxygène Cuivre, bismuth, quartz

Dans mon travail quotidien avec des assemblages magnétiques, j'ai vu des clients choisir par erreur du cuivre (diamagnetique) alors qu'ils s'attendaient à un renforcement du champ — cela a fini par faire écran au champ magnétique au lieu de l'amplifier. C’est pourquoi le choix du bon type est important.

Lequel est le plus magnétique, paramagnétique ou diamagnétique ?

Si nous comparons les deux, lequel montre le plus de « magnétisme » ?

Les matériaux paramagnétiques sont plus magnétiques que les diamagnétiques car ils sont attirés par les champs magnétiques externes, tandis que les matériaux diamagnétiques sont repoussés.

Comparaison de la force magnétique et de l'utilité

Les matériaux paramagnétiques ont des électrons non appariés, qui s'alignent avec les champs magnétiques — même si l'effet est faible. Ce comportement les rend utiles dans des domaines comme l'IRM et la détection magnétique.

Les matériaux diamagnétiques, en revanche, s'opposent au champ magnétique. Ils créent un champ dans la direction opposée, entraînant une répulsion. Cet effet est encore plus faible, mais il est stable et prévisible — parfait pour les expériences de blindage magnétique et de lévitation.

Comportement Paramagnétique Diamagnétique
Susceptibilité ~10⁻⁵ à 10⁻³ ~-10⁻⁶ à -10⁻⁵
Réponse au champ S'aligne avec le champ S'oppose au champ
Type d'application Amplifie les effets magnétiques Bouclent ou repoussent les champs
Cas d'utilisation Agents de contraste IRM, capteurs Levitation magnétique, blindage

Dans une application de capteur aérospatial, j'ai recommandé de passer du laiton (principalement diamagnétique) à l'aluminium (paramagnétique) pour obtenir une légère mais constante amplification du champ. Le changement a amélioré la clarté du signal de 12%.

Conclusion

Les matériaux diamagnétiques repoussent les champs magnétiques ; les matériaux paramagnétiques sont doucement attirés. L'un protège, l'autre améliore. Choisir le bon peut faire ou défaire votre conception.