Was ist Diamagnetismus?

Diamagnetismus ist eine Eigenschaft, die ein Magnet besitzt, wenn die Magnetisierung in der dem Magnetfeld entgegengesetzten Richtung schwach ist In diesem Fall kann man beobachten, dass ein Material mit dieser Eigenschaft, also ein diamagnetisches Material, von einem Magneten abgestoßen wird.

Im Jahr 1778 stellte Sebald Justinus Brugmans als Erster fest, dass zwei Materialien (Wismut und Antimon) der Anziehung durch Magnetfelder widerstehen.

Der Diamagnetismus wurde 1845 von Michael Faraday durch ein negatives Ergebnis des Faraday-Experiments entdeckt, was wiederum zur zum Lenzschen Gesetz führte. Die Beschleunigung des äußeren Magnetfeldes verlangsamt die Elektronen, sodass sie sich der Wirkung des äußeren Feldes widersetzen und dieses abschwächen.

Eigenschaften des Diamagnetismus

Wie alle anderen magnetischen Materialien hat auch der Diamagnetismus mehrere Eigenschaften:

• Kann in flüssiger, fester oder gasförmiger Form vorliegen

• Relative magnetische Permeabilität von weniger als 1

• Negative magnetische Induktion und Suszeptibilität.

• Wird nicht durch die Temperatur beeinflusst .

• Sobald das äußere Magnetfeld entfernt wird, kann das Material seine magnetischen Eigenschaften nicht mehr beibehalten.

Woher weiß man, ob ein Material diamagnetisch ist oder nicht?

Um zu wissen, ob ein Material diamagnetisch ist oder nicht, müssen wir seine elektronische Konfiguration unter die Lupe nehmen, genauer gesagt, müssen wir beobachten, ob die Elektronen ungepaart sind oder nicht. Sind die Elektronen ungepaart, so ist das Material paramagnetisch, sind die Elektronen gepaart, so ist es diamagnetisch.

Die Elektronenkonfiguration ist die Art und Weise, wie die Elektronen innerhalb eines Atoms verteilt sind, wobei es verschiedene Schichten gibt. Die Energieniveaus werden in Stufen von 1 bis 7 unterteilt. Innerhalb eines jeden Niveaus gibt es 4 Unterniveaus: s, p, d und f.

Jedes Unterniveau hat eine maximale Anzahl von Elektronen.

Beispiele für diamagnetische Elemente:

Die bekanntesten diamagnetischen Materialien sind: Bismut, Helium, Wasserstoff, Edelgase, Gold, Kupfer, Bronze....

Bismut beispielsweise hat die folgende elektronische Konfiguration:

Bi = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³

Da es die Ordnungszahl 83 hat und zur Gruppe 15 gehört, können wir die atomare Struktur und die Kristallstruktur erkennen.