El tungstè és un material paramagnètic, no ferromagnètic. El seu magnetisme es genera principalment pels girs dels electrons a les capes d'electrons sense omplir, però la interacció entre moments magnètics és feble, evitant la formació de magnetització macroscòpica.
Quan explorem el món magnètic dels materials, sovint ens trobem amb diferents tipus de materials magnètics, com el paramagnetisme i el ferromagnetisme. Aleshores, a quin tipus de magnetisme pertany el tungstè metàl·lic?
En primer lloc, hem d'aclarir els conceptes bàsics de paramagnetisme i ferromagnetisme. Els materials paramagnètics són materials en què, sota un camp magnètic aplicat, els moments magnètics dels àtoms o molècules dins del material s'alineen lleugerament al llarg de la direcció del camp, donant lloc a un magnetisme feble. Els materials ferromagnètics, d'altra banda, posseeixen un magnetisme més fort i poden formar espontàniament magnetització macroscòpica en absència d'un camp magnètic aplicat. La magnetització mostra una relació no lineal entre la força del camp magnètic i la força del camp.
Per a l'element metàl·lic tungstè, les seves propietats magnètiques són principalment paramagnètiques. Això es deu al fet que la disposició d'electrons dels àtoms de tungstè dóna lloc a un cert nombre de capes d'electrons sense omplir, i els girs dels electrons en aquestes capes sense omplir poden generar moments magnètics. No obstant això, a diferència dels materials ferromagnètics, els moments magnètics dels àtoms de tungstè interactuen feblement, no poden formar una estructura de domini magnètic estable i, per tant, no tenen un magnetisme macroscòpic significatiu. Sota la influència d'un camp magnètic extern, els moments magnètics del tungstè s'alineen lleugerament al llarg de la direcció del camp, donant lloc a un efecte paramagnètic feble.
Per obtenir una comprensió més profunda de les propietats paramagnètiques del tungstè, podem examinar els aspectes següents:
1. Disposició electrònica i generació de moments magnètics
Com a metall de transició, el tungstè té una disposició electrònica complexa. En les capes d'electrons parcialment plenes, els girs dels electrons generen moments magnètics. Aquests moments estan desordenats en absència de camp magnètic extern, però un cop aplicat un camp magnètic, queden lleugerament alineats per la força magnètica.
2. Interaccions entre moments magnètics
Encara que els àtoms de tungstè posseeixen moments magnètics, les interaccions entre els seus moments són relativament febles. Això contrasta fortament amb l'estructura del domini magnètic que interacciona fortament en materials ferromagnètics. En materials ferromagnètics, les interaccions entre dominis magnètics adjacents poden conduir a un magnetisme macroscòpic significatiu en el material. Tanmateix, el tungstè no pot formar una estructura de domini magnètic similar a causa de les interaccions febles entre els seus moments magnètics.
3. Comportament magnètic macroscòpic
Com que la interacció entre els moments magnètics del tungstè és feble i no pot formar una magnetització macroscòpica, només presenta un efecte paramagnètic feble sota un camp magnètic aplicat. Aquest efecte és insignificant en comparació amb el fort magnetisme que presenten els materials ferromagnètics.
