Diamagnetic laban sa Paramagnetic

Alam mo ba na hindi lahat ng materyales ay kumikilos nang pareho sa isang magnetic field? Ang iba ay nahihila papunta, ang iba naman ay tinutulak palayo. Tingnan natin kung bakit.

Ang pagkakaiba sa pagitan ng diamagnetic at paramagnetic na materyales ay nasa kanilang magnetic susceptibility at kung paano sila tumutugon sa panlabas na magnetic fields.

Diamagnetic laban sa Paramagnetic

Diamagnetic laban sa Paramagnetic （larawan mula sa ChemTalk）

Parehong uri ay may mahalagang papel sa agham at teknolohiya—ang pag-unawa sa kanilang pag-uugali ay nakakatulong sa pagpili ng materyal para sa mga magnet, sensor, at shielding.

Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng diamagnetic at paramagnetic na magnetic field?

Ilalagay mo ang dalawang materyales sa parehong magnetic field. Ang isa ay kumikilos papunta rito, ang isa naman ay palayo. Anong nangyayari?

Ang mga paramagnetic na materyales ay bahagyang naaakit sa panlabas na magnetic fields, habang ang diamagnetic na mga materyales ay bahagyang tinutulak palayo nila.

Pag-unawa sa physics sa likod nito

Tingnan natin ang pangunahing katangian:

Katangian Paramagnetic Diamagnetic
Tugon ng Magnetiko Mahinang atraksyon Mahinang pagtulak
Mga Magnetic Moments Hindi nakaparehong mga elektron (netong sandali) Paired electrons (walang net moment)
Direksyon ng Induction ng Field Katulad ng panlabas na field Kabaligtaran sa panlabas na field
Magnetic Susceptibility Maliit at positibo Negatibo
Nananatili ba ang Magnetismo? No No
Mga Halimbawa ng Materyales Aluminyo, titanium, oxygen Koppero, bismuth, quartz

Sa aking araw-araw na trabaho sa mga magnetic na asamblea, nakakita na ako ng mga customer na maling pumili ng koppero (diamagnetic) kung saan inaasahan nilang mapalakas ang field—nangyari pang nagbubunsod ito ng pagharang sa magnetic field sa halip na palakihin ito. Kaya mahalaga ang pagpili ng tamang uri.

Alin ang mas magnetic, paramagnetic, o diamagnetic?

Kung ikukumpara natin ang dalawa, alin ang nagpapakita ng mas maraming “magnetismo”?

Ang mga materyales na paramagnetic ay mas magnetic kaysa sa diamagnetic dahil naaakit sila sa panlabas na magnetic na mga field, habang ang diamagnetic ay tinatanggihan.

Paghahambing ng lakas at gamit ng magnetic

Ang mga materyales na paramagnetic ay may mga walang nakapirming electron, na umaayon sa magnetic na mga field—kahit na maliit ang epekto. Ang pag-uugaling ito ay nagpapadali sa kanila sa mga larangan tulad ng MRI at magnetic sensing.

Ang mga diamagnetic na materyales, sa kabilang banda, ay tumutol sa magnetic na field. Nilikha nila ang isang field sa kabaligtaran na direksyon, na nagreresulta sa pagtanggi. Mas mahina ang epekto nito, ngunit ito ay matatag at predictable—perpekto para sa magnetic shielding at levitation na mga eksperimento.

Pag-uugali Paramagnetic Diamagnetic
Susceptibilidad ~10⁻⁵ hanggang 10⁻³ ~-10⁻⁶ hanggang -10⁻⁵
Tugon sa Field Naka-align sa field Sumasalungat sa larangan
Uri ng Aplikasyon Nagpapalakas ng magnetic na epekto Nagsisilbing proteksyon o tumutulak sa mga larangan
Mga Paggamit Mga kontrast agent sa MRI, sensor Magnetic na levitation, proteksyon

Sa isang aplikasyon ng aerospace sensor, inirekomenda ko ang pagpapalit mula sa brass (karamihan ay diamagnetic) papunta sa aluminum (paramagnetic) upang makamit ang isang banayad ngunit tuloy-tuloy na pagpapalakas ng larangan. Ang pagbabago ay nagpaganda sa kalinawan ng signal ng 12%.

Konklusyon

Ang mga diamagnetic na materyal ay nagtutulak palabas mula sa magnetic na larangan; ang mga paramagnetic na materyal ay bahagyang hinihila papasok. Ang isa ay nagsisilbing proteksyon, ang isa ay nagpapalakas. Ang pagpili ng tama ay maaaring magpasya sa iyong disenyo.