Perbedaan Utama – Diamagnetisme, Paramagnetisme, dan Ferromagnetisme
Diamagnetisme, paramagnetisme, dan feromagnetisme adalah istilah untuk bagaimana bahan yang berbeda merespons medan magnet. Perbedaan yang menonjol antara diamagnetisme, paramagnetisme, dan feromagnetisme adalah diamagnetisme adalah istilah untuk jenis magnetisme yang terbentuk berlawanan dengan medan magnet luar dan menghilang ketika medan luar dihilangkan ; paramagnetisme adalah istilah untuk jenis magnetisme yang terbentuk di sepanjang arah medan magnet luar dan menghilang ketika medan magnet luar dihilangkan ; feromagnetisme adalah istilah untuk jenis magnet dalam bahan yang terbentuk di sepanjang arah medan magnet luar dan dapat tetap ada ketika medan magnet luar dihilangkan .
Asal-usul Magnetisme
Dalam mekanika kuantum, elektron memiliki momentum sudut . “Momentum sudut” yang dimaksud di sini adalah sifat mekanika kuantum, tetapi dapat dianggap analog dengan momentum sudut dalam fisika klasik, di mana benda-benda memiliki momentum sudut jika mereka dalam gerakan rotasi .
Elektron menunjukkan dua jenis momentum sudut: spin momentum sudut dan momentum sudut orbital . Momentum sudut spin adalah sifat intrinsik elektron, seperti muatan atau massanya. Momentum sudut orbital adalah properti yang dimiliki elektron ketika mereka berada dalam atom. Ada momen magnet yang terkait dengan masing-masing momen sudut ini. Momen magnet adalah sifat yang menyebabkan elektron mengalami gaya ketika ditempatkan dalam medan magnet.
Momen magnet () karena momentum sudut berputar () diberikan oleh:
di mana dan adalah muatan dan massa elektron masing-masing.
Demikian pula, momen magnet () karena momentum sudut orbital () diberikan oleh:
Yang perlu anda ketahui tentang Diamagnetisme?
Semua bahan bersifat diamagnetik. Diamagnetisme adalah yang terlemah dari tiga jenis magnet yang berbeda. Maka dari itu, jika suatu bahan bersifat paramagnetik atau feromagnetik, efek diamagnetiknya ditutupi oleh dua jenis magnet lainnya ini. Dalam bahan diamagnetik, momen magnetik dari masing-masing elektron individu dalam bahan akan dibatalkan. Ketika bahan diamagnetik ditempatkan di bawah medan magnet, bahan tersebut menghasilkan medan magnet yang melawan medan magnet luar. Akibatnya, material ditolak oleh medan eksternal. Sebagai contoh, gambar di bawah ini menunjukkan katak hidup yang dibuat melayang menggunakan medan magnet yang kuat. Di sini, tubuh katak menunjukkan diamagnetisme:
Karena diamagnetisme, katak menghasilkan medan magnet yang menyebabkannya menolak medan magnet luar. Maka dari itu, ia “mengambang”.
Yang perlu anda ketahui tentang Paramagnetisme?
Dalam bahan yang atomnya memiliki elektron yang tidak berpasangan, momen magnetik elektron individu tidak dapat sepenuhnya dihilangkan, sehingga atom yang tersisa dengan momen magnetik yang dihasilkan. Namun, momen magnetik atom disejajarkan dalam arah acak, sehingga material secara keseluruhan tidak menunjukkan magnetisme. Namun, jika bahan tersebut ditempatkan dalam medan magnet luar, maka momen magnet atom individu kemudian dapat sejajar dengan medan magnet luar, menyebabkan bahan menjadi magnet. Medan magnet yang dihasilkan oleh bahan paramagnetik mengarah ke arah yang sama dengan medan magnet luar. Materi menunjukkan magnet hanya selama berada di dalam medan magnet eksternal. Jika medan magnet luar dimatikan, maka material kehilangan magnetisasinya. Bahan paramagnetik termasuk oksigen cair dan logam tertentu. Video di bawah ini menunjukkan sifat paramagnetik oksigen cair:
Yang perlu anda ketahui tentang Ferromagnetisme
Atom yang menyusun bahan feromagnetik memiliki elektron yang tidak berpasangan dalam atomnya sehingga setiap atom memiliki momen magnet bersih. Momen magnetik atom di dekatnya cenderung menjadi selaras, menciptakan daerah yang berbeda (disebut domain ) dalam materi, di mana momen magnetik karena atom individu sejajar. Namun, domain yang berbeda mungkin masih memiliki momen magnetik yang menunjuk ke arah yang berbeda. Ketika bahan feromagnetik ditempatkan di dalam medan magnet luar, domain yang berbeda di dalam medan magnet semuanya sejajar dengan medan magnet luar.
Bagaimana momen magnet dari domain magnet yang berbeda sejajar dengan medan magnet eksternal, karena kekuatan medan magnet eksternal meningkat.
Bahkan jika medan magnet luar dihilangkan, material dapat mempertahankan magnetisasinya. Bahan feromagnetik termasuk besi, kobalt, nikel dan paduannya.
Perbedaan Antara Diamagnetisme, Paramagnetisme, dan Ferromagnetisme
Momen Magnetik Atom Individu
Dalam diamagnetik bahan, atom individu tidak memiliki momen magnet bersih.
Dalam paramagnetik dan feromagnetik bahan, setiap atom memiliki momen magnetnya sendiri.
Perilaku di Medan Magnet Eksternal
diamagnetik menyelaraskan medan magnetnya dalam arah yang berlawanan dengan medan magnet luar.
paramagnetik dan feromagnetik menyelaraskan medan magnetnya ke arah yang sama dengan medan magnet luar.
Retensi Magnetisme
diamagnetik dan paramagnetik material kehilangan magnetisasinya ketika medan magnet luar dihilangkan.
Bahan feromagnetik dapat mempertahankan magnetisasinya bahkan ketika medan magnet luar dihilangkan.
Gambar Courtesy
“Seekor katak hidup melayang di dalam lubang vertikal 32mm dari solenoida Bitter dalam medan magnet sekitar 16 tesla di Laboratorium Magnet Medan Tinggi Nijmegen” oleh Lijnis Nelemans (Wikipedia bahasa Inggris) [ CC BY-SA 3.0 ], melalui Wikimedia Commons
oleh 4lex di Wikipedia bahasa Spanyol (bahasa Spanyol: Wikipedia, ensiklopedia gratis )
