Diamagnetismi

Pala pyrolyyttistä hiiltä levitoi neodyymi-kestomagneettikuutioiden päällä.

Diamagnetismi on kaikilla materiaaleilla esiintyvä magnetismin muoto, joka ilmenee vain, kun materiaaliin vaikuttaa ulkoinen magneettikenttä. Klassisessa fysiikassa ilmiön voidaan selittää johtuvan aineen elektronien liikeratojen muutoksesta ulkoisen magneettikentän vaikutuksesta. Diamagneettinen aine pyrkii hylkimään ulkoista magneettikenttää.

Ferromagneettisissa aineissa ja muilla tavoin magneettisissa aineissa diamagneettisuus on useita kertalukuja heikompi ilmiö kuin muiden magnetismin muotojen aiheuttama magneettinen vaste ulkoiseen magneettikenttään. Tästä syystä diamagneettisiksi sanotaankin vain niitä aineita, jotka eivät ole muilla tavoin magneettisia.

Diamagneettisten aineiden magneettinen suskeptibiliteetti $\chi _{m}\,$ on alle nollan ja suhteellinen permeabiliteetti μ_r alle yhden kaavan $\chi _{m}\,$=μ_r-1 mukaisesti.

Esimerkiksi veden magneettinen suskeptibiliteetti $\chi _{m}\,$ = −9,05 × 10⁻⁶. Pyrolyyttinen hiili on erityisen voimakas diamagneetti ja yhdessä tasossa sen suskeptibiliteetti voi olla jopa $\chi _{m}\,$ = −400 × 10⁻⁶.

Suprajohteiden voidaan katsoa olevan täydellisiä diamagneetteja ($\chi _{m}\,$ = −1), sillä ne eivät päästä ulkoista magneettikenttää sisälleen, kuten havaitaan Meissnerin ilmiössä. Suprajohteiden tapauksessa puhutaankin superdiamagnetismista.

Diamagneettisia materiaaleja ja niiden magneettinen suskeptibiliteetti $\chi _{m}\,$

Materiaali	$\chi _{m}\,$ (*10-5)
Ammoniakki	-0,26
Vismutti	-16,6
Elohopea	-2,9
Hopea	-2,6
Hiili (timantti)	-2,1
Hiili (grafiitti)	-1,6
Lyijy	-1,8
Natriumkloridi	-1,4
Kupari	-1,0
Vesi	-0,91

Aiheesta muualla

• Diamagneettinen levitaatio -sivusto Videoita ja kuvia levitoivista diamagneeteista
• HyperPhysics: Magnetic Susceptibilities of Paramagnetic and Diamagnetic Materials at 20°C (englanniksi)

Magneettiset tilat

• diamagnetismi
• superdiamagnetismi
• paramagnetismi
• superparamagnetismi
• ferromagnetismi
• antiferromagnetismi
• ferrimagnetismi
• metamagnetismi
• spin-lasi