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Definición de Diamagnetismo

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 Fenómeno magnético que consiste en la imanación que sufre un material cuando, en presencia de un campo magnético, adquiere en cada pequeña región un momento magnético de magnitud proporcional y de sentido opuesto al campo aplicado. Toma el nombre del efecto observado cuando se sitúa una barra de bismuto entre los polos de un electroimán: se coloca en cruz con respecto al eje de simetría del campo (día = de través). La polarización que sufre la materia es análoga a la del fenómeno paramagnético, aunque varios cientos de veces más pequeña y de signo negativo. Los materiales diamagnéticos no contienen dipolos magnéticos permanentes, al contrario que en el caso paramagnético. El efecto diamagnético es común a todas las sustancias de la naturaleza, aunque puede quedar enmascarado por un paramagnetismo o ferromagnetismo dominante.

Según la teoría atómica de la materia el diamagnetismo está asociado a la tendencia de las cargas eléctricas de apantallar el interior de un cuerpo del campo magnético aplicado. Ocurre una situación análoga a la estudiada clásicamente con la ley de Lenz: cuando el flujo magnético a través de un circuito eléctrico cambia, se crea una corriente inducida en aquella dirección que se oponga al cambio de flujo. Esta corriente persiste mientras dure el campo magnético. Al introducir un sólido en un campo magnético, éste crea en los electrones que orbitan alrededor de los núcleos atómicos un momento magnético cuya dirección se opone a la del campo aplicado.

Existe también un momento diamagnético inducido en los electrones de conducción de los metales, que son libres de moverse por todo el sólido, y ese efecto diamagnético no se ve destruido por las colisiones que tengan lugar entre electrones.

Al estudiar los efectos magnéticos inductivos es usual introducir la definición  = J / H donde J representa la intensidad de la magnetización, H el campo magnético aplicado y  la susceptibilidad magnética por unidad de volumen.

El efecto diamagnético se caracteriza por tener una corriente inducida negativa y en magnitud menor que el campo magnético aplicado, lo que produce una susceptibilidad negativa y pequeña (alrededor de 10-6 emu). Las medidas de susceptibilidades diamagnéticas se consiguen mediante la observación de una pérdida de masa aparente que manifiestan las sustancias diamagnéticas cuando son situadas en un campo magnético lo suficientemente fuerte.

Las sustancias comunes tales como la madera, los plásticos, el agua, la arena (SiO2), el nitrógeno, el Co2, etc. y los miles de compuestos orgánicos y la mayoría de las sustancias biológicas son todas diamagnéticas. En el grafito y en ciertos metales se observa un diamagnetismo grande anómalo, que según se ha encontrado, depende de alguna manera de la temperatura y el campo magnético. Este fenómeno, conocido como diamagnetismo de Landau en honor al famoso físico, es resultado de una deslocalización del movimiento orbital de los electrones en estos sistemas.

La teoría del diamagnetismo, al menos su parte fundamental, fue establecida en el primer tercio del siglo XX por parte de Langevin, Oxley, Stoner, Pascal y otros. Langevin fue quien estableció el cálculo del diamagnetismo atómico, mientras que Pascal desarrolló unos métodos empíricos sistemáticos con los que calcular el diamagnetismo de compuestos orgánicos. Van Vleck hizo extensivo el tratamiento del diamagnetismo atómico a moléculas.

Aunque la aplicación del fenómeno diamagnético sea escasa, las medidas de susceptibilidades diamagnéticas constituyen una fuente de diagnóstico del comportamiento de los materiales para el investigador.

Temas relacionados.

Física del Estado sólido.
Magnetismo.

Bibliografía
KITTEL, C. Introduction to solid state Physics. Nueva York, Wiley,1986.
ASHCROFT, N. W. y MERMIN, N. D. Solid state physics, Filadelfia, HRW,1987.

DIAMAGNETISMO

Fuente: Britannica

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