Tofauti kuu kati ya nyenzo za paramagnetic na diamagnetic ni kwamba nyenzo za paramagnetic huvutiwa na sehemu za nje za sumaku ilhali nyenzo za diamagnetic hufukuza kutoka sehemu za sumaku.
Nyenzo huwa zinaonyesha sifa dhaifu za sumaku ikiwa kuna uga wa sumaku wa nje. Nyenzo zingine huvutiwa na uwanja wa sumaku wa nje, ilhali zingine hufukuza kutoka kwake. Kutokana na tofauti hii ya tabia ya sumaku, tunaweza kuainisha vipengele na misombo katika aina mbili, yaani paramagnetic na diamagnetic. Nyenzo ambazo huvutiwa na uwanja wa sumaku wa nje ni nyenzo za paramagnetic. Kwa upande mwingine, nyenzo zinazofukuza kutoka sehemu za nje za sumaku ni nyenzo za diamagnetic.
Paramagnetic ni nini?
Paramagnetism hutokea kutokana na kuwepo kwa elektroni ambazo hazijaoanishwa kwenye mfumo. Kila kipengele kina idadi tofauti ya elektroni, na hiyo inafafanua tabia yake ya kemikali. Kulingana na jinsi elektroni hizi hujaza katika viwango vya nishati karibu na kiini cha atomi husika, elektroni zingine hubaki bila kuunganishwa. Elektroni hizi ambazo hazijaoanishwa hufanya kama sumaku ndogo zinazosababisha sifa za sumaku chini ya ushawishi wa uga wa sumaku unaotumika nje. Kwa kweli, ni mzunguko wa elektroni hizi unaosababisha sumaku.
Nyenzo za paramagnetic zina muda wa kudumu wa sumaku kwa sababu ya mzunguko wa elektroni ambazo hazijaoanishwa hata wakati wa kutokuwepo kwa uga wa sumaku wa nje. Lakini dipole hizi hujielekeza kwa nasibu kutokana na mwendo wa joto hivyo basi kutoa sifuri wavu wa sumaku wa sumaku. Tunapotumia uga wa sumaku wa nje, dipoles huwa na kujipanga katika mwelekeo wa uga wa sumaku unaotumika na kusababisha muda wa sumaku wa dipole. Kwa hivyo, nyenzo za paramagnetic huvutiwa kidogo na uwanja wa nje wa sumaku. Lakini, nyenzo hazihifadhi mali ya sumaku mara tu tunapoondoa uwanja wa nje. Usumaku mdogo tu unaosababishwa huunda hata mbele ya uwanja wa nje wa sumaku. Hii ni kwa sababu, sehemu ndogo tu ya mizunguko ya mizunguko na uga wa sumaku wa nje. Pia, sehemu hii inalingana moja kwa moja na nguvu ya sehemu iliyoundwa.
Kielelezo 01: Mpangilio wa elektroni wa Nyenzo za Paramagnetic na Diamagnetic
Kwa ujumla, kadiri idadi ya elektroni ambazo hazijaoanishwa inavyoongezeka, ndivyo tabia ya paramagnetic inavyoongezeka na kuongeza nguvu ya sehemu inayoundwa. Kwa hivyo, mpito na metali za mpito wa ndani huonyesha athari zenye nguvu za sumaku kutokana na ujanibishaji wa elektroni za ‘d’ na ‘f’ na pia kutokana na kuwepo kwa elektroni nyingi ambazo hazijaoanishwa. Baadhi ya vipengele vinavyojulikana vya paramagnetic ni pamoja na Magnesiamu, Molybdenum, Lithium, na Tantalum. Pia kuna paramagneti za sintetiki zenye nguvu zaidi kama vile ‘ferrofluids’.
Diamagnetic ni nini?
Baadhi ya nyenzo huwa zinaonyesha tabia ya sumaku iliyozuiliwa zinapoguswa na uga wa sumaku wa nje. Hizi ni nyenzo za diamagnetic. Huunda sehemu za sumaku ambazo zinapingana katika mwelekeo wa uga wa sumaku wa nje na hivyo kuonyesha tabia ya kukataa. Kwa ujumla, nyenzo zote zina sifa ya diamagnetic, na kutoa mchango dhaifu kwa tabia ya sumaku ya nyenzo wakati inakabiliwa na shamba la nje la sumaku. Lakini, katika nyenzo zinazoonyesha sifa nyingine za sumaku kama vile paramagnetism na ferromagnetism, athari ya diamagnetism ni kidogo. Kwa sababu ya mali yake dhaifu ya sumaku, athari za diamagnetism ni ngumu kutazama. ‘Bismuth’ hufanya kazi kama sumaku yenye nguvu.
Nini Tofauti Kati ya Paramagnetic na Diamagnetic
Neno paramagnetic hurejelea mvuto wa nyenzo kwenye uga wa sumaku wa nje huku neno diamagnetic likirejelea kurudisha nyuma nyenzo kutoka kwa uga wa sumaku wa nje. Hii ni hasa kwa sababu nyenzo za paramagnetic zina elektroni ambazo hazijaoanishwa ilhali nyenzo za diamagnetic hazina elektroni yoyote ambayo haijaunganishwa. Hii ndiyo tofauti ya kimsingi kati ya nyenzo za paramagnetic na diamagnetic.
Tofauti nyingine muhimu kati ya nyenzo za paramagnetic na diamagnetic ni kwamba uga wa sumaku unaoundwa na nyenzo za paramagnetic uko kwenye mwelekeo wa uga wa sumaku wa nje huku uga wa sumaku unaoundwa na nyenzo za diamagnetic ukipingana katika mwelekeo wa uga sumaku wa nje.
Mchoro hapa chini unaonyesha muhtasari wa kulinganisha wa tofauti kati ya nyenzo za paramagnetic na diamagnetic.
Muhtasari – Paramagnetic vs Diamagnetic
Tunaweza kugawanya nyenzo katika aina tatu kuu kulingana na sifa zao za sumaku; wao ni, vifaa vya diamagnetic, paramagnetic na ferromagnetic. Tofauti kati ya nyenzo za paramagnetic na diamagnetic ni kwamba nyenzo za paramagnetic huvutiwa na sehemu za nje za sumaku ilhali vifaa vya diamagnetic hufukuza kutoka sehemu za sumaku.
