4- Como os materiais podem ser classificados de acordo com a susceptibilidade magnética? Explique cada um deles.
Passo 1
O enunciado pede para classificarmos os materiais segundo a susceptibilidade magnética. O conteúdo básico é magnetismo em matéria condensada e vamos precisar do conceito de susceptibilidade magnética para relacionar a resposta de um material a um campo externo.
Passo 2
Definimos a susceptibilidade magnética
pela relação entre a magnetização do meio
e o campo magnético aplicado
:
O sinal e a magnitude de
indicam como o material se magnetiza na presença de
.
Passo 3
Diamagnéticos
• Caracterizam-se por não possuírem momentos magnéticos permanentes (todos os elétrons emparelhados).
• Sob campo externo, surgem correntes de indução que criam um momento magnético oposto a (Lei de Lenz).
• A susceptibilidade é negativa e pequena:
• Caracterizam-se por não possuírem momentos magnéticos permanentes (todos os elétrons emparelhados).
• Sob campo externo, surgem correntes de indução que criam um momento magnético oposto a
• A susceptibilidade é negativa e pequena:
Passo 4
Paramagnéticos
• Possuem momentosc magnéticos atômicos (ou moleculares) permanentes, devido a elétrons desemparelhados.
• Em , esses momentos tendem a se alinhar com o campo (sem interações cooperativas fortes).
• A susceptibilidade é positiva e pequena:
• Possuem momentosc magnéticos atômicos (ou moleculares) permanentes, devido a elétrons desemparelhados.
• Em
• A susceptibilidade é positiva e pequena:
• Não retêm magnetização quando
é removido.
Passo 5
Ferromagnéticos
• Têm fortes interações de troca entre momentos magnéticos, levando a ordenação paralela mesmo sem campo.
• Formam domínios magnéticos que se alinham com , produzindo uma magnetização macroscópica grande.
• A susceptibilidade é muito positiva e pode divergir perto da temperatura de Curie :
• Têm fortes interações de troca entre momentos magnéticos, levando a ordenação paralela mesmo sem campo.
• Formam domínios magnéticos que se alinham com
• A susceptibilidade é muito positiva e pode divergir perto da temperatura de Curie
• Apresentam histerese e retêm magnetização remanente.
Resposta
Diamagnéticos
, paramagnéticos (
, pequeno) e ferromagnéticos (
, grande, com ordenação espontânea e histerese).