Paramagnetisme mengacu pada sifat material tertentu yang lemah tertarik ke medan magnet. Ketika terpapar ke medan magnet luar, medan magnet yang diinduksi internal terbentuk pada bahan-bahan ini yang disusun dalam arah yang sama dengan medan yang diterapkan. Setelah bidang yang diterapkan dihilangkan, bahan-bahan kehilangan magnet karena gerakan termal mengacak orientasi putaran elektron.
Bahan yang menampilkan paramagnetisme disebut paramagnetik. Beberapa senyawa dan sebagian besar unsur kimia bersifat paramagnetik dalam kondisi tertentu. Namun, paramagnet sejati menampilkan kerentanan magnetik sesuai dengan hukum Curie atau Curie-Weiss dan menunjukkan paramagnetisme pada rentang suhu yang luas. Contoh-contoh paramagnet meliputi kompleks koordinasi mioglobin, kompleks logam transisi, oksida besi (FeO), dan oksigen (O2). Titanium dan aluminium adalah elemen logam yang paramagnetik.
Superparamagnet adalah bahan yang menunjukkan respons paramagnetik bersih, namun menampilkan pemesanan feromagnetik atau ferrimagnetik pada tingkat mikroskopis. Bahan-bahan ini mematuhi hukum Curie, namun memiliki konstanta Curie yang sangat besar.
Ferrofluida adalah contoh superparamagnet. Superparamagnet padat juga dikenal sebagai mictomagnets. Paduan AuFe (emas-besi) adalah contoh mictomagnet. Cluster feromagnetik digabungkan dalam paduan membeku di bawah suhu tertentu.Cara Kerja Paramagnetisme
Paramagnetisme dihasilkan dari kehadiran setidaknya satu yang tidak berpasangan elektron berputar dalam atom atau molekul material. Dengan kata lain, setiap materi yang memiliki atom dengan orbital atom yang tidak terisi penuh adalah paramagnetik. Putaran elektron yang tidak berpasangan memberi mereka momen dipol magnetik. Pada dasarnya, setiap elektron yang tidak berpasangan bertindak sebagai magnet kecil di dalam materi. Ketika medan magnet luar diterapkan, putaran elektron sejajar dengan medan. Karena semua elektron yang tidak berpasangan menyelaraskan dengan cara yang sama, bahan tersebut tertarik ke medan. Ketika bidang eksternal dihapus, putaran kembali ke orientasi acak mereka.
Magnetisasi kira-kira mengikuti Hukum Curie, yang menyatakan bahwa kerentanan magnetik χ berbanding terbalik dengan suhu:
M = χH = CH / T
di mana M adalah magnetisasi, χ adalah kerentanan magnetik, H adalah medan magnet bantu, T adalah suhu absolut (Kelvin), dan C adalah konstanta Curie yang spesifik-bahan.
Jenis Magnet
Bahan magnetik dapat diidentifikasi sebagai salah satu dari empat kategori: feromagnetisme, paramagnetisme, diamagnetisme, dan antiferromagnetisme. Bentuk magnetisme terkuat adalah feromagnetisme.
Bahan feromagnetik menunjukkan daya tarik magnetis yang cukup kuat untuk dirasakan. Bahan feromagnetik dan ferrimagnetik dapat tetap termagnetisasi seiring waktu. Magnet berbasis besi umum dan magnet tanah jarang menampilkan feromagnetisme.
Berbeda dengan feromagnetisme, kekuatan paramagnetisme, diamagnetisme, dan antiferromagnetisme lemah. Dalam antiferromagnetisme, momen magnetik molekul atau atom sejajar dalam pola di mana tetangga elektron berputar menunjuk ke arah yang berlawanan, tetapi susunan magnetik menghilang di atas tertentu suhu.
Bahan paramagnetik lemah tertarik ke medan magnet. Bahan antiferromagnetik menjadi paramagnetik di atas suhu tertentu.
Bahan diamagnetik ditolak dengan lemah oleh medan magnet. Semua bahan diamagnetik, tetapi suatu zat biasanya tidak diberi label diamagnetik kecuali bentuk magnet lainnya tidak ada. Bismut dan antimon adalah contoh diamagnet.