Paramanyetizma ve Paramanyetik Maddeler Nedir

2
25289
Paramanyetizma

Merhaba arkadaşlar. Bu yazım paramanyetizma ve paramanyetik maddeler hakkında olacak. Konu hakkında internetten biraz araştırma yaptım ama yeterli kaynak ne yazık ki çok az. Makalemde sizlere rusça ve ingilizce kaynaklardan çeviri yapacağım . Umarım yararlı bir makale olur.  Hadi başlayalım.

Öncelikle ilk sorumuza cevap verelim Paramanyetizma Nedir ?

Açısal momentuma sahip olan yüklü parçacıkların her zaman bir manyetik momenti söz konusudur. Atom teorisine göre, söz konusu olan manyetik alan 3 kaynaktan meydana gelmektedir. Bunları sırası ile yazarsak;

  1. Elektronların kendi ekseni etraflarında ki dönme yani spin hareketinden meydana gelen “spin açısal momentumu”.
  2. Atomun dış  yörüngesinde bulunan elektronların çekirdek etrafındaki dolanmalarından meydana gelen “yörünge açısal momentumu”.
  3. Etki eden manyetik alanın uyardığı yörünge açısal momentumundaki değişmelerdir.

Manyetik momentin ilk iki kaynaktan meydana gelmesine paramanyetizma ve bu özelliğe sahip olan maddelere ise paramanyetik maddeler denir. Manyetik momentin üçüncü kaynaktan oluşmasına diyamanyetizma ve bu özelliği taşıyan maddeye de diyamanyetik madde denir.

Başka türlü açıklamak gerekirse şu şekilde açıklayabilirim; paramanyetizma bir maddenin bağıl manyetik geçirgenliğinin 1′den büyük olmasıdır. Bu özellik elektron spininden kaynaklanmaktadır. Paramanyetik maddelerde bulunan eşlenmemiş elekronlar  manyetik bir dipol (kutup çifti) momenti doğurur. Elektronun orbitalde ki hareketi de maddeye  manyetik bir özellik kazandırır.

Peki bağıl manyetik geçirkenlik nedir diye sorarsanız?

Manyetik gerçirgenlik bir maddenin ya da ortamdaki manyetik akının, kendisini doğuran manyetik alanın şiddetine oranı olarak tanımlayabiliriz. (Θ= B/H). Birimi ise henry/metre’dir.

Bu konu ile ilgili bir kanun bulunmaktadır. Adı ise Curie Kanunudur. Peki Curie kanunu nedir ?

Curie sıcaklığıferromanyetik bir maddenin, mıknatıslığını yitirip paramanyetik hale geçtiği mutlak sıcaklıktır. Curie kanunu manyetik duyarlılığı açıklar. Sabit sıcaklıkta uygulanan manyetik alan ile doğru orantılıdır.

curie yasası

M=Elde olan maddenin magnetization, CCurie sabiti, B= Manyetik alan, T= Kelvin cinsinden mutlak sıcaklık

Aşağıdaki formul ise Langevin paramanyetik denklemi olarak da bilinir. Pierre Curie’ye nispeten yüksek sıcaklık ve düşük manyetik alanlar için geçerlidir.

Langevin paramanyetik denklemi

N=madde bir mol molekülde ki paramanyetik atomu sayısı,  bkB=Boltzmann sabiti, Т=Kelvin cinsinden mutlak sıcaklık, µ=Atomun manyetik momenti

Boltzmann sabiti birim
1.380 6504(24)×10-23 J·K-1
8.617 343(15)×10-5 eV·K-1
1.3807×10-16 erg·K

 

Sıvı oksijenin Paramanyetizması

Paramanyetik ve diyamanyetik maddelerin tipik mıknatıslanma eğrileri aşağıda verilen grafikte ki gibidir. Paramanyetik madde (a), diyamanyetik madde ise (b) harfi ile gösterilen doğrulardır.

Paramanyetik maddeler net  manyetik momente sahiptirler. Ancak, ısısal uyarılmalar sonucunda manyetik momentler madde içerisinde olağan dışı dağıldıklarından net mıknatıslanma değeri sıfır olmaktadır. Manyetik momentlere dış bir manyetik alan etki ettirildiği zaman, momentler alan yönünde yönelmeye çalışarak  mıknatıslanmanın oluşmasına sebep olurlar. Bu olay sonucunda meydana gelen mıknatıslanma,  mH << kT durumunda, yukarıda ki resimde görüldüğü gibi, uygulanan alanla lineer bir biçimde artarak düzenli bir yapıya doğru ilerlerler. Alan ortadan kalktığı zaman manyetik momentler yine ilk düzensiz yapılarına geri dönerler.

Paramanyetik maddelerin en bilinen örnekleri; tek sayıda elektrona içeren tüm atomlar, moleküller ve yapı-örgü
bozukluklarına sahip maddeler (serbest Na atomları ve NO gazı), iç enerji kabukları kısmen dolu serbest iyon ve atomlar (geçiş elementleri, nadir toprak elementleri ve uran-ötesi elementler) ile metallerdir.

Лит.: Вонсовский С. В., Магнетизм, M., 1971; Введение в физику твердого тела, пер. с англ., M., 1978. См. также лит. при ст. Магнето-химия. Д. Г. Андрианов.

Paylaşır mısınız?
Önceki İçerikMercedes AMG Üretimi
Sonraki İçerikRadyasyon Nedir
Oğuzhan Mallı
Merhaba Ben Oğuzhan Mallı Mühendis Beyinler sitesinin editörüyüm, Bir süre Karadeniz Teknik Üniversitesinde Elektrik ve Elektronik mühendisliği okuduktan sonra, yurtdışında eğitimime devam etmekteyim. Advanced seviyesinde İngilizce ve Rusça bilmekteyim. Yazılarımda yaptıklarımla, düşüncelerimle ilgili pek çok şey bulabilirsiniz. Yorumlarınız, düşünce ve tavsiyeleriniz benim için çok önemli. Yalnızca “Merhaba, buralardaydım.” demek için dahi olsa vakit ayırıp bıraktığınız her bir yorum için çok teşekkür ederim. Bütün yorumlara cevap vermeye çalışıyorum.

2 Yorum

  1. manyetizma konusu gercekten cok derin ve detayli bir mesele. Gecen yil türkiyede miktanis ureten bir sirket yok diye duymustum ama ne kadar dogru bilmiyorum.eger vaktiniz olursa Türkiyede mıknatıs uretimi ile ilgili bir tesis,uretim hane varmi ve uretimi konusunda bilgi varsa bu konuyu yazarsaniz faydali olacagini dusunuyorum.ayni zaman hangi tur malzemeler ferromanyetik hangi turleri paramanyetik , diyamanyrtik ve kullanim alanlari ile ilgili örneklendirmeler verilirse pek bir faydali olur :) elinize saglik

  2. Merhaba buralardayım. FerroManyetik malzemelerin kritik sıcaklık altında paramanyetik olduğunu yazmışsın ancak. Maddeleri başlangıçta diyamagnetik ve paramanyetik olarak tanimlamistin. Sanirim FerroManyetizmayi da tanımlanan gerekli.

Düşünceleriniz Nedir?