Was sind die spezifischen elektronischen Eigenschaften, die ein Atom ferromagnetisch gegenüber einfach paramagnetisch machen?

So wie ich es verstehe, ähnelt Paramagnetismus in seiner kurzfristigen Wirkung dem Ferromagnetismus (Spins der Elektronen richten sich nach dem Magnetfeld aus usw.), obwohl die Wirkung anscheinend schwächer ist. Was genau bestimmt, ob ein Atom oder Molekül ferromagnetisch oder paramagnetisch ist, und warum ist der paramagnetische Effekt schwächer?

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Ferromagnetismus ist keine Eigenschaft eines einzelnen Atoms oder Moleküls, sondern der kristallinen Struktur eines bestimmten Materials. Es entsteht aufgrund der Ausrichtung magnetischer Momente benachbarter Atome in der Kristallstruktur.

Aus diesem Grund verschwinden ferromagnetische Eigenschaften oberhalb der Curie-Temperatur , wenn die Ausrichtung der magnetischen Momente der Atome abzunehmen beginnt.

Eigenschaften der kristallinen Struktur sind auch der Grund dafür, dass einige Materialien mit hoher Eisenkonzentration ferromagnetisch sind, während andere dies nicht sind. Edelstahl mit Austenit- Kristallstruktur ist beispielsweise ein nicht magnetisches Material, während Stahl mit Martensit- oder Ferritstruktur ferromagnetisch ist.

Es kann davon abhängen, aber im Allgemeinen entsteht Ferromagnetismus aus der Austauschwechselwirkung. Wenn aus irgendeinem Grund die Austauschwechselwirkung "funktioniert", erhalten Sie eine magnetische Struktur: ferromagnetisch, antiferromagnetisch usw. Wenn sich magnetische Ionen nicht genug fühlen, erhalten Sie paramagnetisch. Es ist nicht die Eigenschaft des Atoms oder Moleküls. Es ist eine Eigenschaft der Struktur, die diese Atome bilden.