PROPRIEDADES MAGNÉTICAS


Todo matéria exibe propriedades magnéticas quando submetida a um campo magnético externo . Até mesmo substâncias como cobre e alumínio, que normalmente são livres de propriedades magnéticas, são afetadas pela presença de um campo magnético produzido por qualquer pólo de um imã de barra. Dependendo se há uma atração ou repulsão pelo pólo de um ímã, a matéria é classificada como sendo paramagnética ou diamagnética, respectivamente. Alguns materiais, notavelmente o ferro, mostram uma atração muito grande para o pólo de uma barra permanente de ímã; materiais deste são chamados ferromagnéticos. 
Em 1845, Faraday se tornou o primeiro a classificar substâncias como diamagnéticas ou paramagnéticas. Ele fundamentou esta classificação na observação da força exercida sobre uma substância num campo magnético não-homogênio. Sobre forças de campo moderadas, a magnetização M de uma substância é linearmente proporcional a força do campo aplicado H. A magnetização é especificada pela suscetibilidade magnética, e definida pela relação M=H. Uma amostra de volume V, colocada num campo H dirigido na direção do eixo X, e aumentando nessa direção segundo a taxa dH/dx, sofrerá uma força na direção X de F = VH (dH/dx). Se a suscetibilidade magnética for positiva, essa força sofrida estará na direção onde a força do campo é crescente, e se for negativa estará na direção onde a força do campo é decrescente. 

Substâncias para as quais a suscetibilidade magnética é negativa (por exemplo, cobre e prata) são classificadas como diamagnéticas. A suscetibilidade é pequena, na ordem de -10-5 para sólidos e líquidos e -10-8 para gases. Uma característica marcante do diamagnetismo é que o momento magnético por unidade de massa, em um determinado campo, é virtualmente constante para uma substância sobre uma ampla região de temperaturas, ele muda pouco entre sólido, líquido, e gás. A variação na suscetibilidade entre sólido ou líquido e gás, é quase que completamente devido à mudança no número de moléculas por unidade de volume. Isto indica que o momento magnético induzido em cada molécula, num determinado campo, é primariamente uma propriedade característica da molécula. 

Substâncias para as quais a suscetibilidade magnética é positiva são classificadas como paramagnéticas. Em alguns casos ( maioria dos metais), a suscetibilidade é independente da temperatura, mas medidas feitas pelo físico francês Pierre Curie, em 1895, mostraram que para muitas substâncias, a suscetibilidade é inversamente proporcional a temperatura absoluta T, quer dizer, igual a C/T. Este relação aproximada, é conhecida como a lei de Curie e a constante C, como a constante de Curie. Uma equação mais precisa é obtida, em muitos casos, modificando a equação acima para      C/(T -),  chamada de Lei de Curie-Weiss. Analisando esta última equação, fica evidente que para a temperatura T , o valor da suscetibilidade fica infinito. Abaixo desta temperatura, os materiais exibem magnetização espontânea, isto é, tornam-se ferromagnéticos. Suas 
propriedades magnéticas são muito diferentes daqueles nas fase paramagnética ou de alta-temperatura. Em particular, embora seu momento magnético possa ser mudado pela aplicação de um campo magnético, o valor do momento num determinado campo, não é sempre o mesmo; ele depende do tratamento magnético, térmico, e mecânico da amostra.