¿Por qué no todos los elementos con electrones no apareados se vuelven ferromagnéticos?

Question

Como condición necesaria, el ferromagnetismo en los elementos requiere la existencia de electrones no apareados. Sin embargo, no todos los elementos con electrones no apareados son ferromagnéticos, por ejemplo, metales como el aluminio o el cobre son paramagnéticos o diamagnéticos. ¿Por qué no todos los elementos con electrones no apareados son ferromagnéticos? Además de los electrones no apareados, ¿qué otras condiciones deben cumplirse para que los elementos presenten ferromagnetismo (o interacción de intercambio)?

Answer 1

Los materiales paramagnéticos también puede actuar como ferromagnético a temperaturas muy bajas, donde no hay calor suficiente para reorientar los electrones campo magnético de forma aleatoria.Lo que no sé es si los dominios magnéticos , regiones dentro de los materiales ferromagnéticos enfriado beliw temperatura de Curie, donde los campos magnéticos de los átomos cercanos están alineados, pueden existir en los materiales paramagnéticos a temperaturas muy bajas.Como otras respuestas ya han dicho , ferromagnetismo es un QM efecto , debido a lone electrones y la regla de Hund(Todos los solitarios de electrones en un átomo tiene el mismo giro).En realidad, yo sugiero que busque en este:https://en.m.wikipedia.org/wiki/Ferromagnetism Bajo la influencia de un campo magnético de todos los electrones se alinee sus campos magnéticos a la dirección del campo magnético externo provocando la atracción entre el material y el campo magnético externo.En los materiales ferromagnéticos este allignment se mantiene incluso si el campo magnético externo es posterior ido.

PS Por la forma en que el Señor Szendrei ha dado una excelente respuesta.No sé por qué le fue votada abajo

Answer 2

Ferromagnetismo es puramente QM fenómeno.

Se necesita de dos cosas:

1. la alineación de los dipolos elementales individuales, electrones, esto es lo que llaman la alineación de las tiradas, ahora vuelta tiene dos componentes:

   1. dipolo magnético momento de la electrónica

   2. el impulso angular orbital del electrón

2. Principio de exclusión de Pauli

Cuando dos cercanos átomos tienen electrones no apareados, si el electrón gira son paralelos o antiparalelos afecta si los electrones pueden compartir la misma órbita, como resultado de la mecánica cuántica efecto de la interacción de canje.

Esto está en conexión con el principio de exclusión de Pauli, que dice que dos electrones con el mismo espín no puede estar en el mismo espacial del estado, orbital.

Los electrones que se repelen, se puede mover más alejados, por la alineación de sus tiradas. De esta manera las tiradas de estos electrones tienden a alinearse. Este es el intercambio de energía.

Por favor ver en la wiki:

su diferencia de energía pueden ser órdenes de magnitud más grandes que las diferencias de energía asociados con el campo magnético de interacción dipolo-dipolo debido a la orientación del dipolo,[15] que tiende a alinear los dipolos antiparalela. En ciertos semiconductor dopado óxidos de RKKY interacciones se han demostrado para lograr periódico de más largo alcance de la interacción magnética, un fenómeno de gran importancia en el estudio de espintrónicos materiales.[16] Los materiales en los que la interacción de canje es mucho más fuerte que la competencia de interacción dipolo-dipolo son frecuentemente llamados materiales magnéticos. Por ejemplo, en el hierro (Fe) el intercambio de la fuerza es de aproximadamente 1000 veces más fuerte que el dipolo de la interacción.

Así que la respuesta a tu pregunta es que otro giro, no es el momento dipolar magnético, el impulso angular orbital, y el intercambio de energía.

Answer 3

Los materiales con momentos localizados pueden presentar ferro, ferri o antiferromagnetismo. Dependiendo de la simetría del cristal, también puede producirse frustración magnética. Los materiales con electrones deslocalizados pueden mostrar magnetismo itinerante en condiciones adecuadas.