Вольфрам - ферромагниттік емес, парамагниттік материал. Оның магнетизмі ең алдымен толтырылмаған электронды қабықшалардағы электрондардың спиндері арқылы жасалады, бірақ магниттік моменттердің өзара әрекеттесуі әлсіз, макроскопиялық магниттелудің пайда болуына жол бермейді.
Материалдардың магниттік әлемін зерттеген кезде біз магниттік материалдардың әртүрлі түрлерін жиі кездестіреміз, мысалы, парамагнетизм және ферромагнетизм. Сонымен, металл вольфрам магнетизмнің қандай түріне жатады?
Біріншіден, парамагнетизм мен ферромагнетизмнің негізгі түсініктерін нақтылау керек. Парамагниттік материалдар - қолданылатын магнит өрісі кезінде материалдағы атомдардың немесе молекулалардың магниттік моменттері өріс бағыты бойынша аздап теңестірілетін, нәтижесінде әлсіз магнетизм болатын материалдар. Ферромагниттік материалдар, керісінше, күшті магнетизмге ие және қолданылған магнит өрісі болмаған кезде өздігінен макроскопиялық магниттелуді құра алады. Магниттелу магнит өрісінің күші мен өрістің күші арасындағы сызықтық емес байланысты көрсетеді.
Вольфрам металл элементі үшін оның магниттік қасиеттері ең алдымен парамагниттік болып табылады. Өйткені вольфрам атомдарының электронды орналасуы белгілі бір толтырылмаған электронды қабықшалардың пайда болуына әкеледі және осы толтырылмаған қабықтардағы электрондардың спиндері магниттік моменттерді тудыруы мүмкін. Алайда, ферромагниттік материалдардан айырмашылығы, вольфрам атомдарының магниттік моменттері әлсіз әрекеттеседі, тұрақты магниттік домен құрылымын құра алмайды, сондықтан маңызды макроскопиялық магнетизм жоқ. Сыртқы магнит өрісінің әсерінен вольфрамның магниттік моменттері өріс бағыты бойынша аздап тураланады, нәтижесінде әлсіз парамагниттік әсер пайда болады.
Вольфрамның парамагниттік қасиеттерін тереңірек түсіну үшін біз келесі аспектілерді қарастыра аламыз:
1. Электрондардың орналасуы және магниттік моменттің пайда болуы
Өтпелі металл ретінде вольфрам күрделі электронды орналасуға ие. Жартылай толтырылған электронды қабаттарда электрондардың спиндері магниттік моменттерді тудырады. Бұл моменттер сыртқы магнит өрісі болмаған кезде тәртіпсіз болады, бірақ магнит өрісі қолданылғаннан кейін олар магниттік күшпен аздап тураланады.
2. Магниттік моменттердің өзара әрекеттесуі
Вольфрам атомдары магниттік моменттерге ие болғанымен, олардың моменттері арасындағы өзара әрекеттесу салыстырмалы түрде әлсіз. Бұл ферромагниттік материалдардағы күшті өзара әрекеттесетін магниттік домен құрылымына күрт қарама-қайшы келеді. Ферромагниттік материалдарда іргелес магниттік домендер арасындағы өзара әрекеттесу материалда маңызды макроскопиялық магнетизмге әкелуі мүмкін. Дегенмен, вольфрам магниттік моменттері арасындағы әлсіз әсерлесулерге байланысты ұқсас магниттік домен құрылымын құра алмайды.
3. Макроскопиялық магниттік мінез-құлық
Вольфрамның магниттік моменттері арасындағы өзара әрекеттесу әлсіз және макроскопиялық магниттелуді құра алмайтындықтан, ол қолданылған магнит өрісінде әлсіз парамагниттік әсерді ғана көрсетеді. Бұл әсер ферромагниттік материалдар көрсететін күшті магнетизммен салыстырғанда шамалы.
