Diamagnétisme
Qu'est-ce que le diamagnétisme?
Le soi-disant diamagnétisme, ainsi que le para et le ferromagnétisme, décrit différentes propriétés magnétiques de la matière. Un matériau paramagnétique, selon la définition du diamagnétisme, n’est attiré que très faiblement. La raison en est principalement due à la nature des atomes et à la position des électrons dans certains matériaux.
Comment reconnaître les substances diamagnétiques?
Les substances diamagnétiques sont facilement détectées par un court test. Une fois qu'un matériau n'adhère pas à un aimant, il est considéré comme non magnétique. S'il est également facilement repoussé par un aimant, il est considéré comme diamagnétique. Le diamagnétisme signifie simplement que les aimants élémentaires du matériau sont opposés au champ extérieur, c'est-à-dire à l'aimant. Sans champ magnétique externe, ces substances ne sont pas magnétiques.
Propriétés des matériaux diamagnétiques
Le diamagnétisme a été façonné par la découverte par Michael Faraday que chaque élément de la nature répond à des champs magnétiques spécifiques. Les éléments diamagnétiques affaiblissent un champ magnétique. Ceci se produit proportionnellement et est défini par le principe de mesure de la perméabilité relative μ_r. Il indique le facteur par lequel la densité de flux magnétique du matériau respectif est augmentée ou diminuée de par sa nature. Pour les diamagnets, il est toujours inférieur à 1. En fonction des propriétés du matériau, il en résulte une sensibilité différente des substances. Cela dépend de:
- température du matériau
- état physique
- système de cristal
- Direction du réseau cristallin respectif
De plus, les matériaux diamagnétiques associés au paramagnétique, par exemple, peuvent provoquer le diamagnétisme de l'objet entier. Cela dépend de la composition et de la direction des électrons dans le matériau, appelé spin d'électrons. Il convient de noter à ce stade que chaque matériau réagit initialement de manière diamagnétique. Dès qu'il est introduit dans un champ magnétique externe H0, l'induction des courants circulants I avec des moments magnétiques m a lieu. Ceux-ci sont directement en face du champ extérieur. Cette propriété est également appelée règle de Lenz: Cela signifie que l’axe diamétral a une susceptibilité magnétique légèrement négative X.
Supraconducteur: diamants flottants
Les supraconducteurs sont considérés comme les diamants absolus. Le pouvoir répulsif de ces éléments est particulièrement fort. Donc, ils déplacent complètement la densité de flux magnétique à l'intérieur. En conséquence, ces matériaux peuvent même survoler les aimants. Cependant, cela nécessite un champ magnétique particulièrement puissant de plus de 15 Tesla en laboratoire. Le diamagnétisme est souvent utilisé dans les simulations d’apesanteur absolue sous l’influence du champ gravitationnel de la Terre.