Diamagnetismo: differenze tra le versioni

Il '''diamagnetismo''' è una forma di [[magnetismo]] che tutti i [[materiale|materiali]] mostrano in presenza di un [[campo magnetico]]. Si tratta di un effetto molto debole di natura [[meccanica quantistica|quantistica]], che viene annullato qualorase il materiale goda dipossiede altre proprietà magnetiche come il [[ferromagnetismo]] o il [[paramagnetismo]]. I materiali in cui il diamagnetismo si manifesta in maniera rilevante sono detti '''materiali diamagnetici''', e sono caratterizzati dal fatto che la [[polarizzazione magnetica|magnetizzazione]] ha verso opposto rispetto al campo magnetico, e quindi di esserne debolmente "respinti". In ambito non scientifico i materiali diamagnetici sono spesso semplicemente detti "non magnetici".

Nel 1778 S. J. Brugmans per primo osservò che il [[bismuto]] e l'[[antimonio]] venivanoerano respinti dai campi magnetici. Tuttavia il termine ''diamagnetismo'' fu coniato dal [[Michael Faraday]] nel settembre 1845, quando scoprì che tutti i materiali in natura possiedono una componente diamagnetica in risposta a un campo magnetico esterno applicato.

dove <math>\chi_m</math> è la [[suscettività magnetica]]. Nei materiali diamagnetici la [[permeabilità magnetica]] relativa <math>\mu_r</math> è minore o uguale a 1, e pertanto la suscettività magnetica <math>\chi_m = \mu_r - 1</math> è una costante negativa:<ref>{{en}} [http://goldbook.iupac.org/D01668.html IUPAC Gold Book, "diamagnetic"]</ref> questo spiega perché i materiali diamagnetici sono "respinti" dal campo magnetico, ovverocioè <math>\mathbf M</math> e <math>\mathbf H</math> hanno verso opposto.

Il [[teorema di Bohr-van Leeuwen]] mostra che non vi può essere diamagnetismo in un sistema fisico puramente classico. Tuttavia la teoria classica per il diamagnetismo di Langevin, in cui l'[[elettrone]] è trattato come una carica che orbita attorno al nucleo e il cui moto costituisce una corrente microscopica, fornisce risultati in accordo con quelli ottenuti, ottenuti attraverso l'approccio (esatto) fornito dalla [[meccanica quantistica]].<ref name=Kittel>{{Cita libro |cognome = Kittel |nome = Charles |wkautore=Charles Kittel |titolo = Introduction to Solid State Physics |editore = [[John Wiley & Sons]] |edizione = 6th |anno = 1986 |pagine= 299–302|isbn= 0-471-87474-4 }}</ref> Il modello di Langevin si applica a materiali contenenti atomi le cui [[Orbitale atomico|shell elettroniche]] sono complete, ovverocioè non vale per i [[Metallo|metalli]].

I [[Metallo|metalli]] possiedono elettroni liberi e quindi il modello di Langevin non può essereesservi applicato. La teoria del diamagnetismo per un gas di elettroni è detta ''diamagnetismo di Landau'', e si basa sul campo generato dalla curvatura della loro traiettoria per mezzo della [[forza di Lorentz]]. Tale effetto è contrastato dal [[paramagnetismo|paramagnetismo di Pauli]], associato alla polarizzazione dello [[spin]] degli elettroni liberi.<ref name="ntnu">{{Cita web|url=http://phy.ntnu.edu.tw/~changmc/Teach/SS/SS_note/chap11.pdf|titolo=Diamagnetism and paramagnetism|sito=NTNU lecture notes|cognome=Chang|nome=M. C.|accesso=24 febbraio 2011}}</ref><ref>{{Cita web |nome=Nikos |cognome=Drakos |nome2=Ross |cognome2=Moore |nome3=Peter |cognome3=Young |titolo=Landau diamagnetism |url=http://physics.ucsc.edu/~peter/231/magnetic_field/node5.html |sito=Electrons in a magnetic field |anno=2002 |accesso=27 novembre 2012}}</ref>