顺磁性(paramagnetic)和抗磁的(diamagnetic)的区别

顺磁性材料与反磁性材料的主要区别在于，顺磁性材料受到外部磁场的吸引，而抗磁性材料则排斥磁场。

在外磁场存在下，材料往往表现出弱磁性。有些物质会被外部磁场吸引，而有些则会排斥。由于这种磁***的差异，我们可以将元素和化合物分为两类，即顺磁性和抗磁性。被外部磁场吸引的材料是顺磁性材料。另一方面，对外界磁场排斥的材料是抗磁材料。

什么是顺磁性(paramagnetic)？

顺磁性是由于系统中存在未成对电子而发生的。每种元素都有不同数量的电子，这就决定了它的化学性质。根据这些电子如何填充到各自原子核周围的能级，有些电子保持不成对。这些未配对的电子像小磁铁一样，在外加磁场的影响下产生磁性。实际上，正是这些电子的自旋导致了磁性。

顺磁性材料由于未配对电子的自旋而具有永久偶极磁矩，即使在没有外部磁场的情况下也是如此。但由于热运动，这些偶极子的方向是随机的，因此产生了零净偶极磁矩。当我们施加外部磁场时，偶极子倾向于在外加磁场的方向上排列，从而产生净偶极磁矩。因此，顺磁性材料会轻微地被外部磁场吸引。但是，一旦我们去除外部磁场，这种材料就不会保持磁性。即使在外部磁场存在的情况下，也只有很小的感应磁化产生。这是因为，只有一小部分自旋与外部磁场定向。而且，这个分数与所产生的场的强度成正比。

图01：顺磁和抗磁材料的电子排列

一般来说，未成对电子的数目越多，顺磁行为就越强，产生的磁场强度也就越高。因此，过渡金属和内过渡金属由于“d”和“f”电子的局部化以及多个不成对电子的存在，显示出更强的磁效应。一些常见的顺磁性元素包括镁、钼、锂和钽。还有更强的合成顺磁性，如“磁流体”。

什么是抗磁的(diamagnetic)？

有些材料在与外部磁场接触时，往往表现出排斥磁行为。这些是抗磁材料。它们产生与外部磁场方向相反的磁场，因此表现出排斥行为。一般来说，所有材料都具有抗磁性，当受到外部磁场时，对材料的磁***的贡献很小。但是，在具有其他磁性的材料中，如顺磁性和铁磁性，抗磁性的影响可以忽略不计。由于它的弱磁性，抗磁性效应很难观察到。“铋”是一种很强的钻石。