ვოლფრამი პარამაგნიტური მასალაა და არა ფერომაგნიტური. მისი მაგნეტიზმი ძირითადად წარმოიქმნება ელექტრონების სპინების მიერ შეუვსებელ ელექტრონულ გარსებში, მაგრამ მაგნიტურ მომენტებს შორის ურთიერთქმედება სუსტია, რაც ხელს უშლის მაკროსკოპული მაგნიტიზაციის წარმოქმნას.
მასალების მაგნიტური სამყაროს შესწავლისას ხშირად ვხვდებით სხვადასხვა ტიპის მაგნიტურ მასალებს, როგორიცაა პარამაგნეტიზმი და ფერომაგნეტიზმი. მაშ, რა ტიპის მაგნიტიზმს მიეკუთვნება ლითონის ვოლფრამი?
პირველ რიგში, ჩვენ უნდა განვმარტოთ პარამაგნიტიზმისა და ფერომაგნეტიზმის ძირითადი ცნებები. პარამაგნიტური მასალები არის მასალები, რომლებშიც გამოყენებული მაგნიტური ველის ქვეშ, მასალაში არსებული ატომების ან მოლეკულების მაგნიტური მომენტები ოდნავ ემთხვევა ველის მიმართულებით, რის შედეგადაც სუსტი მაგნიტია. მეორეს მხრივ, ფერომაგნიტურ მასალებს აქვთ უფრო ძლიერი მაგნეტიზმი და შეუძლიათ სპონტანურად შექმნან მაკროსკოპული მაგნიტიზაცია გამოყენებული მაგნიტური ველის არარსებობის შემთხვევაში. მაგნიტიზაცია აჩვენებს არაწრფივ ურთიერთობას მაგნიტური ველის სიძლიერესა და ველის სიძლიერეს შორის.
ვოლფრამის მეტალის ელემენტისთვის, მისი მაგნიტური თვისებები პირველ რიგში პარამაგნიტურია. ეს იმიტომ ხდება, რომ ვოლფრამის ატომების ელექტრონების განლაგება იწვევს შეუვსებელი ელექტრონული გარსების გარკვეულ რაოდენობას და ამ შეუვსებელ გარსებში ელექტრონების სპინებს შეუძლიათ მაგნიტური მომენტების წარმოქმნა. თუმცა, ფერომაგნიტური მასალებისგან განსხვავებით, ვოლფრამის ატომების მაგნიტური მომენტები ურთიერთქმედებენ სუსტად, არ შეუძლიათ შექმნან სტაბილური მაგნიტური დომენის სტრუქტურა და, შესაბამისად, არ გააჩნიათ მნიშვნელოვანი მაკროსკოპული მაგნეტიზმი. გარე მაგნიტური ველის გავლენის ქვეშ, ვოლფრამის მაგნიტური მომენტები ოდნავ ემთხვევა ველის მიმართულებით, რის შედეგადაც ხდება სუსტი პარამაგნიტური ეფექტი.
ვოლფრამის პარამაგნიტური თვისებების უფრო ღრმად გასაგებად, შეგვიძლია განვიხილოთ შემდეგი ასპექტები:
1. ელექტრონის განლაგება და მაგნიტური მომენტის გენერაცია
როგორც გარდამავალ ლითონს, ვოლფრამი აქვს რთული ელექტრონების განლაგება. ნაწილობრივ შევსებულ ელექტრონულ გარსებში ელექტრონების სპინები წარმოქმნის მაგნიტურ მომენტებს. ეს მომენტები არეულია გარე მაგნიტური ველის არარსებობის შემთხვევაში, მაგრამ მაგნიტური ველის გამოყენების შემდეგ ისინი ოდნავ სწორდებიან მაგნიტური ძალით.
2. ურთიერთქმედება მაგნიტურ მომენტებს შორის
მიუხედავად იმისა, რომ ვოლფრამის ატომებს აქვთ მაგნიტური მომენტები, მათ მომენტებს შორის ურთიერთქმედება შედარებით სუსტია. ეს მკვეთრად ეწინააღმდეგება ფერომაგნიტურ მასალებში მაგნიტური დომენის ძლიერ ურთიერთქმედების სტრუქტურას. ფერომაგნიტურ მასალებში მეზობელ მაგნიტურ დომენებს შორის ურთიერთქმედებამ შეიძლება გამოიწვიოს მნიშვნელოვანი მაკროსკოპული მაგნეტიზმი მასალაში. თუმცა, ვოლფრამი არ შეუძლია შექმნას მსგავსი მაგნიტური დომენის სტრუქტურა მის მაგნიტურ მომენტებს შორის სუსტი ურთიერთქმედების გამო.
3. მაკროსკოპული მაგნიტური ქცევა
იმის გამო, რომ ვოლფრამის მაგნიტურ მომენტებს შორის ურთიერთქმედება სუსტია და ვერ აყალიბებს მაკროსკოპულ მაგნიტიზაციას, ის ავლენს მხოლოდ სუსტ პარამაგნიტურ ეფექტს გამოყენებული მაგნიტური ველის ქვეშ. ეს ეფექტი უმნიშვნელოა ფერომაგნიტური მასალების მიერ გამოვლენილ ძლიერ მაგნიტიზმთან შედარებით.
