ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างวัสดุพาราแมกเนติกและไดอะแมกเนติกคือวัสดุพาราแมกเนติกจะถูกดึงดูดไปยังสนามแม่เหล็กภายนอก ในขณะที่วัสดุไดอาแมกเนติกจะผลักออกจากสนามแม่เหล็ก
วัสดุมีแนวโน้มที่จะแสดงคุณสมบัติแม่เหล็กอ่อนเมื่อมีสนามแม่เหล็กภายนอก วัสดุบางอย่างถูกดึงดูดไปยังสนามแม่เหล็กภายนอก ในขณะที่บางวัสดุจะผลักออกจากสนามแม่เหล็ก เนื่องจากความแตกต่างในพฤติกรรมแม่เหล็กนี้ เราจึงสามารถแบ่งองค์ประกอบและสารประกอบออกเป็นสองประเภท ได้แก่ พาราแมกเนติกและไดอะแมกเนติก วัสดุที่ดึงดูดสนามแม่เหล็กภายนอกคือวัสดุพาราแมกเนติกในทางกลับกัน วัสดุที่ขับไล่จากสนามแม่เหล็กภายนอกคือวัสดุไดอะแมกเนติก
พาราแมกเนติกคืออะไร
พาราแมกเนติกเกิดขึ้นเนื่องจากการมีอยู่ของอิเล็กตรอนในระบบ แต่ละธาตุมีจำนวนอิเล็กตรอนต่างกัน และเป็นตัวกำหนดลักษณะทางเคมีของมัน ตามที่อิเล็กตรอนเหล่านี้เติมเข้าไปในระดับพลังงานรอบนิวเคลียสของอะตอมตามลำดับอิเล็กตรอนบางตัวยังคงไม่มีการจับคู่ อิเล็กตรอนที่ไม่คู่กันเหล่านี้ทำหน้าที่เหมือนแม่เหล็กขนาดเล็กซึ่งทำให้เกิดสมบัติทางแม่เหล็กภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กภายนอก อันที่จริงการหมุนของอิเล็กตรอนเหล่านี้ทำให้เกิดสนามแม่เหล็ก
วัสดุพาราแมกเนติกมีโมเมนต์แม่เหล็กไดโพลถาวรเนื่องจากการหมุนของอิเล็กตรอนที่ไม่ได้รับการจับคู่แม้ในช่วงที่ไม่มีสนามแม่เหล็กภายนอก แต่ไดโพลเหล่านี้ปรับทิศทางตัวเองแบบสุ่มเนื่องจากการเคลื่อนที่ของความร้อนจึงให้โมเมนต์แม่เหล็กไดโพลสุทธิเป็นศูนย์ เมื่อเราใส่สนามแม่เหล็กภายนอก ไดโพลมีแนวโน้มที่จะจัดแนวไปในทิศทางของสนามแม่เหล็กที่ใช้ทำให้เกิดโมเมนต์แม่เหล็กไดโพลสุทธิดังนั้นวัสดุพาราแมกเนติกจะดึงดูดสนามแม่เหล็กภายนอกเล็กน้อย แต่วัสดุจะไม่คงสมบัติทางแม่เหล็กเมื่อเราเอาสนามภายนอกออก การเหนี่ยวนำให้เกิดสนามแม่เหล็กเพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่สร้างได้แม้ในที่ที่มีสนามแม่เหล็กภายนอก เนื่องจากมีเพียงเศษเสี้ยวของการหมุนที่หมุนตามสนามแม่เหล็กภายนอก นอกจากนี้ เศษส่วนนี้เป็นสัดส่วนโดยตรงกับความแรงของสนามที่สร้างขึ้น
รูปที่ 01: การจัดเรียงอิเล็กตรอนของวัสดุพาราแมกเนติกและไดอะแมกเนติก
โดยทั่วไป ยิ่งจำนวนอิเล็กตรอนที่ไม่ถูกจับคู่สูง พฤติกรรมพาราแมกเนติกก็จะสูงขึ้น และความแรงของสนามที่สร้างขึ้นก็จะสูงขึ้น ดังนั้นโลหะทรานซิชันและทรานซิชันภายในจึงแสดงผลแม่เหล็กที่แข็งแกร่งกว่าเนื่องจากการโลคัลไลซ์เซชันของอิเล็กตรอน 'd' และ 'f' และเนื่องจากการมีอยู่ของอิเล็กตรอนที่ไม่ได้จับคู่หลายตัวธาตุพาราแมกเนติกที่รู้จักกันทั่วไป ได้แก่ แมกนีเซียม โมลิบดีนัม ลิเธียม และแทนทาลัม นอกจากนี้ยังมีพาราแมกเนติกสังเคราะห์ที่แข็งแรงกว่า เช่น 'เฟอร์โรฟลูอิด'
ไดแม่เหล็กคืออะไร
วัสดุบางชนิดมีแนวโน้มที่จะแสดงพฤติกรรมการผลักของแม่เหล็กเมื่อสัมผัสกับสนามแม่เหล็กภายนอก เหล่านี้เป็นวัสดุไดอะแมกเนติก พวกมันสร้างสนามแม่เหล็กที่ตรงข้ามกับทิศทางของสนามแม่เหล็กภายนอกและด้วยเหตุนี้จึงแสดงพฤติกรรมการขับไล่ โดยทั่วไป วัสดุทั้งหมดมีคุณสมบัติไดอะแมกเนติก ซึ่งส่งผลต่อพฤติกรรมแม่เหล็กของวัสดุเมื่ออยู่ภายใต้สนามแม่เหล็กภายนอก แต่ในวัสดุที่แสดงคุณสมบัติทางแม่เหล็กอื่นๆ เช่น พาราแมกเนติกและเฟอโรแมกเนติซึม ผลกระทบของไดอะแมกเนติกนั้นไม่สำคัญ เนื่องจากคุณสมบัติทางแม่เหล็กที่อ่อนแอ ผลกระทบของไดอะแมกเนติกจึงยากต่อการสังเกต 'บิสมัท' เปรียบเสมือนเพชรที่แข็งแกร่ง
พาราแมกเนติกกับไดแมกเนติกต่างกันอย่างไร
พาราแมกเนติกหมายถึงแรงดึงดูดของวัสดุไปยังสนามแม่เหล็กภายนอก ในขณะที่คำว่าไดแม่เหล็กหมายถึงการผลักวัสดุจากสนามแม่เหล็กภายนอก สาเหตุหลักมาจากวัสดุพาราแมกเนติกมีอิเลคตรอนที่ไม่มีการจับคู่ ในขณะที่วัสดุไดอะแมกเนติกนั้นไม่มีอิเลคตรอนที่ไม่ถูกจับคู่ นี่คือความแตกต่างพื้นฐานระหว่างวัสดุพาราแมกเนติกและไดอะแมกเนติก
ความแตกต่างที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งระหว่างวัสดุพาราแมกเนติกและไดอะแมกเนติกคือสนามแม่เหล็กที่สร้างโดยวัสดุพาราแมกเนติกนั้นอยู่ในทิศทางของสนามแม่เหล็กภายนอก ในขณะที่สนามแม่เหล็กที่เกิดจากวัสดุไดอาแม่เหล็กนั้นตรงกันข้ามกับทิศทางไปยังสนามแม่เหล็กภายนอก
อินโฟกราฟิกด้านล่างแสดงสรุปการเปรียบเทียบความแตกต่างระหว่างวัสดุพาราแมกเนติกและไดอะแมกเนติก
สรุป – พาราแมกเนติก vs ไดแมกเนติก
เราสามารถแบ่งวัสดุออกเป็น 3 ประเภทใหญ่ๆ ตามคุณสมบัติของแม่เหล็ก พวกมันคือวัสดุไดอะแมกเนติก พาราแมกเนติก และเฟอร์โรแมกเนติก ความแตกต่างระหว่างวัสดุพาราแมกเนติกและไดอะแมกเนติกคือ วัสดุพาราแมกเนติกจะถูกดึงดูดไปยังสนามแม่เหล็กภายนอก ในขณะที่วัสดุไดอะแมกเนติกจะผลักออกจากสนามแม่เหล็ก