Was ist Paramagnetismus?

In der Physik ist Paramagnetismus eine Art von Magnetismus, der in Materialien mit einer bestimmten Atomstruktur auftritt. In einer nichtmagnetischen Umgebung zeigt ein Paramagnet keine magnetischen Eigenschaften; wenn es sich in einem Magnetfeld befindet, wird es sofort magnetisch. Dies liegt daran, dass sich die Elektronen in den Atomen des Materials in eine bestimmte Richtung ausrichten können, wodurch ein Magnetfeld entsteht. Paramagnetismus ist umgekehrt proportional zur Temperatur, was bedeutet, dass niedrigere Temperaturen stärkere Magnetfelder verursachen.

Paramagnetismus wurde vom britischen Wissenschaftler Michael Faraday entdeckt und ursprünglich erforscht. Er erkannte, dass einige Materialien wie negative Magnete wirkten. Mit anderen Worten, die Materialien bewegten sich in die entgegengesetzte Richtung, wenn sie in Magnetfeldern platziert wurden. Faraday entdeckte auch, dass die meisten Elemente und einige Verbindungen ein gewisses Maß an Paramagnetismus aufweisen. Verbindungen, die Materialien wie Platin und Eisen enthalten, sind besonders wahrscheinlich starke Paramagnete.

Der Hauptunterschied zwischen Paramagnetismus und Ferromagnetismus besteht darin, dass ein Paramagnet kein eigenes Magnetfeld hat. Ein Ferromagnet erzeugt ein Magnetfeld, unabhängig davon, ob er neben magnetischem Material oder nichtmagnetischem Material platziert wird. Paramagnete hingegen werden nur magnetisch, wenn sie in Magnetfeldern platziert werden. Das bedeutet, dass ferromagnetische und paramagnetische Materialien innerhalb eines Magnetfelds sehr unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.

Alle Stoffe bestehen aus Atomgruppen. Jedes Atom hat im Zentrum Protonen mit einer positiven Ladung und Elektronen, die in bestimmten Schalen um die Außenseite kreisen. In einem Paramagneten haben einige Atome im Inneren der Substanz ungefüllte innere Schalen. Dadurch dreht sich jedes der Elektronen wie ein Kreisel um seine eigene Achse und umkreist das Zentrum des Atoms. Wenn die Substanz in ein Magnetfeld gebracht wird, bewirkt das Feld, dass sich die Elektronen in eine bestimmte Richtung ausrichten, was zu einem paramagnetischen Feld führt.

Einige paramagnetische Materialien werden unter allen Bedingungen magnetisch, während andere eine bestimmte Temperatur benötigen, um magnetische Eigenschaften zu zeigen. Natrium und Platin beispielsweise sind bei allen Temperaturen schwache Paramagnete. Der Grad des Paramagnetismus wird durch eine Gleichung bestimmt, die als Curie-Gesetz bekannt ist und besagt, dass die Magnetisierung umso niedriger ist, je höher die Temperatur ist.

Paramagnetismus ist als wissenschaftliche Tatsache vielfach bewiesen. Es ist ein interessantes Phänomen, das auch schwer zu erklären ist, aber so viele alternative Therapien und spirituelle Gruppen nutzen das Konzept des Paramagnetismus. Behauptungen über die heilenden Eigenschaften oder spirituellen Anwendungen von paramagnetischen Materialien wurden jedoch nicht durch wissenschaftliche Experimente bewiesen.