Was ist Paramagnetismus?

Paramagnetismus ist ein physikalisches Phänomen, bei dem bestimmte Materialien in Anwesenheit eines magnetischen Feldes magnetisiert werden. Im Gegensatz zu ferromagnetischen Materialien, die dauerhaft magnetisch bleiben, wird die magnetische Ausrichtung der Atome in paramagnetischen Materialien nur temporär beeinflusst und kehrt nach dem Entfernen des magnetischen Feldes wieder zur Normalität zurück.

Beispiel von paramagnetischen Stoffen

Das bekannteste Beispiel für einen paramagnetischen Stoff ist Sauerstoff. Bei Raumtemperatur ist Sauerstoff ein paramagnetischer Stoff, da es ungepaarte Elektronen in seiner äußeren Schale hat. Das bedeutet, dass es von einem magnetischen Feld angezogen wird und daher magnetisiert werden kann. Andere paramagnetische Materialien sind Aluminium, Chrom, Kupfer und Platin.

Wie funktioniert das Phänomen?

Paramagnetismus basiert auf der Tatsache, dass Elektronen in Atomen magnetische Momente besitzen, die von der Ausrichtung ihrer Spinachse abhängen. In paramagnetischen Materialien haben einige Atome Einzelelektronen, die nicht vollständig in Paaren gebunden sind, sodass diese Elektronen zu einem magnetischen Moment führen. Wenn ein magnetisches Feld angelegt wird, richten sich die magnetischen Momente der Atome in der Richtung des Feldes aus, was zu einer magnetischen Polarisation des Materials führt.

Anwendungen in der Technologie

Die Eigenschaft des Paramagnetismus findet eine breite Anwendung in der Technologie. Beispielsweise können paramagnetische Materialien zur Separation von Substanzen verwendet werden, da sie von einem magnetischen Feld angezogen werden. In der Medizin werden paramagnetische Substanzen als Kontrastmittel in der Magnetresonanztomographie (MRT) eingesetzt, um bestimmte Körpergewebe besser sichtbar zu machen. In der Elektrotechnik werden paramagnetische Materialien als Kerne von Transformatoren und Spulen verwendet, um das magnetische Feld zu verstärken und zu fokussieren.