Каковы конкретные электронные свойства, которые делают атом ферромагнитным, а не просто парамагнитным?

Насколько я понимаю, парамагнетизм по своему кратковременному действию подобен ферромагнетизму (спин электронов выстраивается в линию с магнитным полем и т. д.), хотя, видимо, эффект слабее. Что именно определяет, является ли атом или молекула ферромагнитным или парамагнитным, и почему парамагнитный эффект слабее?

Ответы (2)

Ферромагнетизм — это не свойство отдельного атома или молекулы, а скорее кристаллическая структура данного материала. Он возникает за счет выравнивания магнитных моментов соседних атомов в кристаллической структуре.

Вот почему ферромагнитные свойства исчезают выше температуры Кюри , когда начинает уменьшаться взаимное расположение магнитных моментов атомов.

Свойства кристаллической структуры также являются причиной того, что некоторые материалы с высокой концентрацией железа являются ферромагнитными, а другие нет. Например, нержавеющая сталь с аустенитной кристаллической структурой является немагнитным материалом, а сталь с мартенситной или ферритной структурой — ферромагнитным.

Это может зависеть, но обычно ферромагнетизм возникает из-за обменного взаимодействия. Если по каким-то причинам обменное взаимодействие «работает», получается магнитная структура: ферромагнитная, антиферромагнитная и т. д. Если магнитные ионы недостаточно чувствуют друг друга, получается парамагнитная. Это не свойство атома или молекулы. Это свойство структуры, которую образуют эти атомы.