1. Spin di elettroni e magnetismo:
* Momentum angolare di spin: Gli elettroni possiedono una proprietà intrinseca chiamata slancio angolare di spin, che può essere visualizzata come che gira l'elettrone sul suo asse. Questo giro genera un momento di dipolo magnetico, rendendo essenzialmente ogni elettrone un piccolo magnete.
* Abbinamento e cancellazione: Quando due elettroni occupano lo stesso orbitale, i loro giri sono opposti, indicati come "accoppiati" o "spin-down". Questo orientamento di spin opposto fa sì che i momenti di dipolo magnetico degli elettroni accoppiati si annullassero a vicenda.
2. Materiali diamagnetici:
* Tutti gli elettroni abbinati: Nei materiali diamagnetici, tutti gli elettroni sono accoppiati. Poiché i momenti magnetici si annullano, questi materiali sono debolmente respinti da un campo magnetico esterno.
* Nessun momento magnetico netto: I materiali diamagnetici non hanno un momento magnetico netto e quindi non sono attratti da un magnete.
3. Materiali paramagnetici:
* Elettroni non accoppiati: I materiali paramagnetici contengono elettroni spaiati. Questi elettroni non accoppiati hanno singoli momenti magnetici che non si annullano.
* debolmente attratto dai magneti: Gli elettroni spaiati allineano debolmente i loro momenti magnetici con un campo magnetico esterno, rendendo il materiale leggermente attratto da un magnete. Tuttavia, questa attrazione scompare quando viene rimosso il campo magnetico esterno.
4. Materiali ferromagnetici:
* Solti domini magnetici: I materiali ferromagnetici presentano forti proprietà magnetiche a causa di un allineamento unico di elettroni non accoppiati all'interno di regioni chiamate domini. Questi domini fungono da piccoli magneti e in assenza di un campo esterno, sono orientati in modo casuale.
* Magnetismo permanente: Se esposti a un campo magnetico, i domini si allineano, risultando in un forte effetto magnetico che persiste anche dopo che il campo è stato rimosso. Questo è il motivo per cui i materiali ferromagnetici possono diventare magneti permanenti.
Riepilogo:
L'associazione di elettroni svolge un ruolo cruciale nel determinare le proprietà magnetiche di un materiale. I materiali diamagnetici hanno tutti elettroni accoppiati, con conseguente momento magnetico netto. I materiali paramagnetici hanno elettroni spaiati, portando a una debole attrazione per i magneti. I materiali ferromagnetici hanno forti domini magnetici formati da elettroni non accoppiati allineati, consentendo loro di diventare magneti permanenti.
