Descubre por qué algunos metales como el aluminio o el cobre no son atraídos por los imanes, a pesar de ser materiales conductores, en este artículo sobre magnetismo y propiedades de los metales.
¿Por Qué los Imanes no Tienen Efectos en Algunos Metales?
Ya sabes que si acercas un imán a un clavo de hierro, el clavo experimentará una atracción hacia el imán. Sin embargo, no todos los metales se comportan de la misma manera. Algunos metales son lo que los científicos llaman ferromagnéticos, lo que significa que se magnetizan permanentemente por un imán. Otros son paramagnéticos, lo que significa que solo están temporalmente magnetizados, y otros son diamagnéticos, lo que significa que experimentan una repulsión débil de un campo magnético.
Girar
Los electrones tienen una propiedad llamada giro, que es un poco similar al momento angular (por ejemplo, una bola que gira alrededor de su eje), aunque es importante no llevar esta analogía demasiado lejos, ya que el giro de los electrones es muy diferente del tipo de movimiento de giro. Usted sabe en la vida cotidiana, como una tapa giratoria. Un electrón puede tener un giro de +1/2 o -1/2. En consecuencia, los electrones actúan un poco como pequeños imanes. Si dos electrones se emparejan en un orbital, los campos magnéticos que producen se cancelan entre sí, y el átomo no tiene campo magnético neto.
Dominios
En materiales ferromagnéticos como el hierro, los átomos tienen campos magnéticos netos y se agrupan junto con otros átomos en una subunidad pequeña llamada dominio. Un dominio puede a su vez alinearse en cualquier dirección aleatoria o alinearse en la misma dirección, junto con todos sus vecinos. Por lo general, los campos magnéticos no están alineados, por lo que un trozo de metal de hierro por sí solo no tiene un campo magnético neto; los campos magnéticos alineados al azar de los átomos individuales se anulan entre sí. Sin embargo, cuando se aplica un campo magnético externo, los átomos se alinean con él, por lo que el objeto se magnetiza.
Materiales diamagnéticos
En un campo diamagnético, cada átomo tiene electrones pareados, por lo que todos los campos magnéticos creados por electrones individuales se cancelan. Cuando acercas un objeto diamagnético a un imán, creas pequeños bucles de corriente en los átomos del material, como bucles de alambre en miniatura. De acuerdo con una ley de la física llamada Ley de Lenz, las corrientes que creas corren en una dirección tal que producen un campo magnético opuesto al que aplicó.
Efectos
Un metal diamagnético como el cobre no solo no experimenta atracción por un imán, sino que en realidad experimenta repulsión. Esta repulsión es muy débil, por lo tanto, a menos que el campo magnético sea muy fuerte, no lo verás. No obstante, este efecto se debe a la estructura del metal en el nivel atómico. El cobre tiene todos los electrones pareados en los llamados orbitales d, por lo que los átomos en el cobre no tienen momentos magnéticos netos. El diamagnetismo es mucho más común entre los elementos de la tabla periódica que el ferromagnetismo o el paramagnetismo.
