¿Cuáles son las propiedades electrónicas específicas que hacen que un átomo sea ferromagnético versus simplemente paramagnético?

Según tengo entendido, el paramagnetismo es similar en su efecto a corto plazo al ferromagnetismo (los giros de los electrones se alinean con el campo magnético, etc.), aunque aparentemente el efecto es más débil. ¿Qué es exactamente lo que determina si un átomo o una molécula es ferromagnético o paramagnético y por qué el efecto paramagnético es más débil?

Respuestas (2)

El ferromagnetismo no es una propiedad de un solo átomo o molécula, sino de la estructura cristalina de un material determinado. Emerge debido a la alineación de los momentos magnéticos de los átomos vecinos en la estructura cristalina.

Esta es la razón por la cual las propiedades ferromagnéticas desaparecen por encima de la temperatura de Curie cuando la alineación de los momentos magnéticos de los átomos comienza a disminuir.

Las propiedades de la estructura cristalina también son la razón por la cual algunos materiales con alta concentración de hierro son ferromagnéticos mientras que otros no lo son. Por ejemplo, el acero inoxidable con estructura cristalina de austenita es un material no magnético, mientras que el acero con estructura de martensita o ferrita es ferromagnético.

Puede depender, pero generalmente el ferromagnetismo se origina en la interacción de intercambio. Si por alguna razón la interacción de intercambio "funciona", terminas con una estructura magnética: ferromagnética, antiferromagnética, etc. Si los iones magnéticos no se sienten lo suficiente entre sí, terminas con una estructura paramagnética. No es propiedad del átomo o de la molécula. Es una propiedad de la estructura que forman estos átomos.