диамагнетики и парамагнетики в магнитном поле
Диамагнетики и парамагнетики в магнитном поле
Математические формулы для микроскопических плотностей токов в намагниченном веществе чрезвычайно сложны, так как такие плотности сильно изменяются даже в пределах одного атома. Для решения многих практических задач столь детальное описание излишне, так как рассматривает средние магнитные поля, созданные большим числом атомов.
Магнетики можно разделить на три основные группы веществ: диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики.
Зависимость намагниченности от напряженности магнитного поля для разных материалов приведена на рис. 2.7.5.
Диамагнетизм (от греч. dia — расхождение и магнетизм) — свойство веществ намагничиваться навстречу приложенному магнитному полю.
Диамагнетиками называют вещества, магнитные моменты атомов которых в отсутствии внешнего поля равны нулю, так как магнитные моменты всех электронов атома взаимно скомпенсированы (например, инертные газы, водород, азот, NaCl).
При внесении диамагнетика в магнитное поле его атомы приобретают наведенные магнитные моменты. В пределах малого объема Анизотропного диамагнетика наведенные магнитные моменты АРт всех атомов одинаковы и направлены противоположно вектору В.
Вектор намагниченности диамагнетика равен
где я0 — концентрация атомов; р0 — магнитная постоянная; К — магнитная восприимчивость среды.
Парамагнетизм (от греч. para — возле, рядом и магнетизм) — свойство веществ во внешнем магнитном поле намагничиваться в направлении этого поля, поэтому внутри парамагнетика к действию внешнего поля прибавляется действие наведенного внутреннего поля.
Парамагнетиками называют вещества, атомы которых имеют в отсутствие внешнего магнитного поля отличный от нуля магнитный момент Рт. Эти вещества намагничиваются в направлении вектора
К парамагнетикам относятся многие щелочные металлы, кислород 02, оксид азота N0, хлорное железо FeCl2 и др.
Классификация магнетиков: диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики
Все вещества в зависимости от выраженности магнитных свойств делятся на сильномагнитные и слабомагнитные. Магнетики можно разделить по видам механизма, вызывающего намагничивание.
Что такое диамагнетики
Диамагнетики являются слабомагнитными веществами: они не магнитятся, если на них не действует магнитное поле.
Если парамагнетики внести во внешнее магнитное поле, то в их атомах начинается движение электронов, порождающее ориентированный круговой ток.
Круговой ток, в свою очередь, порождает магнитную индукцию, дополнительную по отношению к внешним полям. Вектор этой индукции направлен против внешнего поля. Силу воздействия внешнего поля можно найти так:
Диамагнетики бывают следующих видов:
Ниже представлена схема, которая наглядно показывает данную зависимость в случае с классическими диамагнетиками (в слабом магнитном поле):
Что такое парамагнетики
Если направления векторов B → и p m → совпадут, то величина энергии будет минимальной.
Если мы внесем парамагнетик во внешнее магнитное поле, то магнитные моменты получат преимущественную ориентацию в направлении поля, соответствующую распределению Больцмана.
Иными словами, вещество намагничивается: дополнительное поле усиливается за счет совпадения с внешним. При этом угол между векторами остается неизменным.
Смена ориентации магнитных моментов по распределению Больцмана связана со столкновениями и взаимодействием атомов между собой. В отличие от диамагнетиков, магнитная восприимчивость парамагнетиков меняется в зависимости от температуры в соответствии с законом Кюри или законом Кюри-Вейсса.
При совпадении частоты прецессии с частотой переменного магнитного поля момент сил, создаваемый этим полем, будет либо постоянно увеличивать указанный угол, либо постоянно уменьшать. Это называется явлением парамагнитного резонанса.
Если магнитное поле слабое, то намагниченность в парамагнетиках будет пропорциональна напряженности поля и может быть выражена следующей формулой:
Что такое ферромагнетики
В отличие от двух перечисленных выше магнетиков, ферромагнетики являются сильномагнитными веществами.
Ферромагнетики – это вещества с высокой магнитной проницаемостью, зависящей от внешнего магнитного поля.
Данные вещества могут иметь так называемую остаточную намагниченность. Выразить зависимость восприимчивости ферромагнетиков от напряженности внешнего магнитного поля можно с помощью функции. Она представлена на схеме ниже:
Намагниченность ферромагнетика имеет пределы насыщения. Это указывает нам на природу возникновения намагниченности в таких веществах: она образуется путем смены ориентации магнитных моментов вещества. Для ферромагнетиков также характерно такое явление, как гистерезис.
В магнитном отношении все ферромагнетики делят на мягкие и жесткие. Первые из них имеют высокую магнитную проницаемость и способны легко намагничиваться и размагничиваться. Они имеют широкое применение в электротехнических приборах, основанных на работе переменных полей (например, трансформаторов). Жесткие ферромагнетики имеют сравнительно небольшую проницаемость и намагничиваются трудно. Их используют при производстве постоянных магнитов.
Условие: на схеме выше (рис. 3 ) показана кривая намагниченности ферромагнетика. Постройте кривую, выражающую зависимость B ( H ) и определите, возможно ли насыщение для магнитной индукции. Поясните свой вывод.
Мы знаем отношение вектора магнитной индукции к вектору намагниченности.
Из этого можно сделать вывод, что насыщения кривая B ( H ) иметь не может. Создадим график зависимости напряженности внешнего поля от индукции магнитного поля в соответствии с рисунком выше. Мы получили схему, называемую кривой намагничивания:
Ответ: кривая индукции не имеет насыщения.
Взяв высокие температуры и небольшие поля, получим следующее:
Возьмем нужную формулу и подставим в нее полученное значение:
В итоге формула намагниченности будет выглядеть так:
Поскольку модуль намагниченности связан с модулем вектора ( J = χ H ), мы можем записать результат:
Магнетизм
Благодаря различию свойств на уровне атомно-молекулярного строения все вещества по своим магнитным свойствам подразделяются на три класса — ферромагнетики, парамагнетики и диамагнетики.
Согласно закону Ампера, электрический ток производит магнитное поле. Электрон, вращающийся вокруг атома, можно рассматривать как циклический электрический ток очень малой силы и радиуса. Однако магнитное поле он, и это не удивительно, всё равно индуцирует. Фактически же, все электроны, вращаясь вокруг атомов, производят свое магнитное поле, и каждый атом, как следствие, обладает собственным магнитным полем, которое представляет собой суммарное поле, или суперпозицию магнитных полей отдельных электронов.
Теперь мы подходим к главному. В некоторых атомах равное число электронов вращается во всевозможных направлениях, и их магнитные поля взаимно гасятся. Однако в атомах некоторых элементов орбиты электронов могут быть ориентированы таким образом, что часть электронов производит магнитные поля, остающиеся некомпенсированными за счет полей электронов, обращающихся в противоположном направлении. И когда такие магнитные поля, связанные с вращением электронов по орбите, к тому же оказываются одинаково направленными у всех атомов кристаллической структуры вещества, он, в целом, создает вокруг себя стабильное и достаточно сильное магнитное поле. Любой фрагмент такого вещества представляет собой маленький магнит с четко выраженными северным и южным полюсами.
Именно совокупное поведение таких мини-магнитов атомов кристаллической решетки и определяет магнитные свойства вещества. По своим магнитным свойствам вещества делятся на три основных класса: ферромагнетики, парамагнетики и диамагнетики. Имеется также два обособленных подкласса материалов, выделенных из общего класса ферромагнетиков — антиферромагнетики и ферримагнетики. В обоих случаях эти вещества относятся к классу ферромагнетиков, но обладают особыми свойствами при низких температурах: магнитные поля соседних атомов выстраиваются строго параллельно, но в противоположных направлениях. Антиферромагнетики состоят из атомов одного элемента и, как следствие, их магнитное поле становится равным нулю. Ферримагнетики представляют собой сплав двух и более веществ, и результатом суперпозиции противоположно направленных полей становится макроскопическое магнитное поле, присущее материалу в целом.
Ферромагнетики
Некоторые вещества и сплавы (прежде всего, следует отметить железо, никель и кобальт) при температуре ниже точки Кюри приобретают свойство выстраивать свою кристаллическую решетку таким образом, что магнитные поля атомов оказываются однонаправленными и усиливают друг друга, благодаря чему возникает макроскопическое магнитное поле за пределами материла. Из таких материалов получаются постоянные магниты. На самом деле магнитное выравнивание атомов обычно не распространяется на неограниченный объем ферромагнитного материала: намагничивание ограничивается объемом, содержащим от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч атомов, и такой объем вещества принято называть доменом (от английского domain — «область»). При остывании железа ниже точки Кюри формируется множество доменов, в каждом из которых магнитное поле ориентировано по-своему. Поэтому в обычном состоянии твердое железо не намагничено, хотя внутри него образованы домены, каждый из которых представляет собой готовый мини-магнит. Однако под воздействием внешних условий (например, при застывании выплавленного железа в присутствии мощного магнитного поля) домены выстраиваются упорядоченно и их магнитные поля взаимно усиливаются. Тогда мы получаем настоящий магнит — тело, обладающее ярко выраженным внешним магнитным полем. Именно так устроены постоянные магниты.
Парамагнетики
В большинстве материалов внутренние силы выравнивания магнитной ориентации атомов отсутствуют, домены не образуются, и магнитные поля отдельных атомов направлены случайным образом. Из-за этого поля отдельных атомов-магнитов взаимно гасятся, и внешнего магнитного поля у таких материалов нет. Однако при помещении такого материала в сильное внешнее поле (например, между полюсами мощного магнита) магнитные поля атомов ориентируются в направлении, совпадающем с направлением внешнего магнитного поля, и мы наблюдаем эффект усиления магнитного поля в присутствии такого материла. Материалы, обладающие подобными свойствами, называются парамагнетиками. Стоит, однако убрать внешнее магнитное поле, как парамагнетик тут же размагничивается, поскольку атомы снова выстраиваются хаотично. То есть, парамагнетики характеризуются способностью к временному намагничиванию.
Диамагнетики
В веществах, атомы которых не обладают собственным магнитным моментом (то есть в таких, где магнитные поля гасятся еще в зародыше — на уровне электронов), может возникнуть магнетизм иной природы. Согласно второму закону электромагнитной индукции Фарадея, при увеличении потока магнитного поля, проходящего через токопроводящий контур, изменение электрического тока в контуре противодействует увеличению магнитного потока. Вследствие этого, если вещество, не обладающее собственными магнитными свойствами, ввести в сильное магнитное поле, электроны на атомных орбитах, представляющие собой микроскопические контуры с током, изменят характер своего движения таким образом, чтобы воспрепятствовать увеличению магнитного потока, то есть, создадут собственное магнитное поле, направленное в противоположную по сравнению с внешним полем сторону. Такие материалы принято называть диамагнетиками.
В отношении магнитных свойств вещества важно усвоить, что они зависят от конфигурации электронных орбит атомов. Даже после разбиения на отдельные атомы железо, например, сохранит свои ферромагнитные свойства. А вот при дальнейшем дроблении вы получите лишь элементарные частицы, которые собственными магнитными свойствами не обладают, и описать природу магнетизма будет уже нельзя. Итак, магнитные свойства вещества зависят исключительно от конфигурации элементарных частиц в составе атома и организации кристаллических доменов, но никак ни от свойства заряженных частиц атомной структуры.
Физика. 11 класс
Конспект урока
Урок 4. Магнитные свойства вещества. Электроизмерительные приборы
Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:
1. Магнитные свойства вещества.
2. Свойства диа-, пара- и ферромагнетиков.
3. Принцип действия электроизмерительных приборов.
Магнитная проницаемость – это физическая скалярная величина, показывающая, во сколько раз индукция магнитного поля в данном веществе отличается от индукции магнитного поля в вакууме.
Диамагнетики – вещества, у которых магнитная проницаемость чуть меньше единицы. К таким веществам относятся золото, серебро, углерод, висмут.
Парамагнетики – вещества, у которых магнитная проницаемость чуть больше единицы. Это алюминий, вольфрам, щелочные металлы, магний, платина.
Ферромагнетики – вещества у которых магнитная проницаемость много больше единицы. Это железо, никель, кобальт, и сплавы металлов.
Точка Кюри – температура, при которой ферромагнетики теряют ферромагнитные свойства.
Ферриты – ферромагнитные материалы, не проводящие электрического тока.
Основная и дополнительная литература по теме:
1. Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б., Чаругин В. М. Физика. 11 класс. Учебник для общеобразовательных организаций М.: Просвещение, 2017. С. 27-30.
2.Рымкевич А. П. Сборник задач по физике. 10-11 класс.- М.:Дрофа,2009. С. 113.
3. ЕГЭ 2017. Физика. 1000 задач с ответами и решениями. Демидова М.Ю., Грибов В.А., Гиголо А.И. М.: Экзамен, 2017.
Теоретический материал для самостоятельного изучения.
Магнитной проницаемостью вещества называется физическая скалярная величина показывающая, во сколько раз индукция магнитного поля в данном веществе отличается от индукции магнитного поля в вакууме.
Французский физик Андре Мари Ампер сравнивал магнитные поля, создаваемые полосовым магнитом и проводниками с током. В итоге, Ампер выдвинул гипотезу, что внутри молекул и атомов циркулируют элементарные электрические токи. Круговые электрические токи – это токи, обусловленные орбитальными движениями электронов вокруг ядра.
Диамагнетики – это вещества, у которых магнитная проницаемость чуть меньше единицы. К таким веществам относятся золото, серебро, углерод, висмут. Магнитная проницаемость висмута равна 0,9998. Значит, магнитное поле ослабляется, когда в него помещают это вещество В˂В0. Это означает, что вектор магнитной индукции поля, создаваемого веществом направлен противоположно вектору магнитной индукции поля, создаваемого током.
Парамагнетики – вещества, у которых магнитная проницаемость чуть больше единицы. Это алюминий, вольфрам, щелочные металлы, магний, платина. Эти вещества намагничиваются очень слабо, намагничиваются вдоль намагничивающего поля. Вектор магнитной индукции поля, создаваемого веществом, направлен в ту же сторону, что и вектор магнитной индукции поля, создаваемого током.
Ферромагнетики – это вещества, у которых магнитная проницаемость во много раз больше единицы. Это такие вещества как железо, кобальт, никель и сплавы металлов. Для железа магнитная проницаемость равна одна тысяча (1000).
Магнитные поля создаются ферромагнетиками не только вследствие обращения электронов вокруг ядер, но и вследствие их собственного вращения. Собственный вращательный момент (момент импульса) электрона называется спином. Согласно простейшим представлениям, электроны вращаясь вокруг собственной оси обладая зарядом, имеют, магнитное поле наряду с полем, появляющимся за счёт их орбитального движения вокруг ядер. В ферромагнетиках существуют области с параллельными ориентациями спинов, называемыми доменами; размеры доменов порядка 0.5 мкм. Параллельная ориентация спинов обеспечивает доменам минимум потенциальной энергии. Если ферромагнетик не намагничен, то ориентация доменов хаотична и суммарное магнитное поле, создаваемой доменами, равно нулю. При включении внешнего магнитного поля домены ориентируются вдоль линий магнитной индукции этого поля, и индукция магнитного поля в ферромагнетиках увеличивается, становясь в тысячи и даже миллионы раз больше индукции внешнего поля
Ферромагнитные свойства у веществ существуют только в определённой области температуры. Температура, при которой ферромагнитные материалы теряют свои ферромагнитные свойства, называют точкой Кюри по имени открывшего данное явление французского учёного Пьера Кюри. Если сильно нагреть намагниченный образец, то он потеряет способность притягивать железные предметы. Точка Кюри для железа 753 градусов по Цельсию, для кобальта 1000 градусов по Цельсию. Существуют ферромагнитные сплавы, у которых точка Кюри менее 100 градусов. Первые детальные исследования магнитных свойств ферромагнетиков были выполнены выдающимся русским физиком А.Г. Столетовым.
Большое применение получили ферромагнитные материалы, не проводящие электрического тока – ферриты. Это химические соединения оксидов железа с оксидами других веществ. К их числу относится и магнитный железняк.
Стальной или железный сердечник в катушке усиливает создаваемое ею магнитное поле, не увеличивая силу тока в катушке. Это экономит электроэнергию. Сердечники трансформаторов, генераторов, электродвигателей и т. д. изготовляют из ферромегнетиков. При выключении внешнего магнитного поля ферромагнетик остаётся намагниченным, таким образом создаёт магнитное поле в окружающем пространстве. Это объясняется тем, что домены не возвращаются в прежнее положение и их ориентация частично сохраняется. Благодаря этому существуют постоянные магниты. Постоянные магниты широко применяются в электроизмерительных приборах, громкоговорителях и телефонах, звукозаписывающих аппаратах, магнитных компасах и т.д. Электроизмерительный прибор является необходимым устройством в связи, промышленности, на транспорте, в медицине и в научных исследованиях.
Примеры и разбор решения заданий:
1. Для каких целей применяют ферромагнитные материалы? Выберите один правильный ответ.
1) для усиления силы тока;
2) для ослабления магнитного поля;
3) для усиления магнитного поля;
4) для ослабления силы тока.
Пояснение: ферромагнетики и ферромагнитные материалы это вещества, которые создают наиболее сильные магнитные поля.
Правильный ответ: 3) для усиления магнитного поля.
2. По графику определите магнитную проницаемость стали при индукции В0 намагничивающего поля 1) 0,4 мТл, 2) 1,2 мТл.
По определению магнитная проницаемость µ показывает, во сколько раз индукция магнитного поля В в веществе превышает индукцию намагничивающего поля В0 в вакууме: µ = 
2) При В0 = 1.2 мТл, по графику В = 1,2 Тл
Диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики, антиферромагнетики
Диамагнетизм (от греч. dia – расхождение и магнетизм) — свойство веществ намагничиваться навстречу приложенному магнитному полю.
Диамагнетиками называются вещества, магнитные моменты атомов которых в отсутствии внешнего поля равны нулю, т.к. магнитные моменты всех электронов атома взаимно скомпенсированы, т.е в отсутствие внешнего магнитного поля диамагнетики не магнитны. Под действием внешнего магнитного поля каждый атом диамагнетика приобретает магнитный момент I (а каждая единица объёма — намагниченность M), пропорциональный магнитной индукции B и направленный навстречу полю. Поэтому магнитная восприимчивость у диамагнетиков всегда отрицательна. По абсолютной величине диамагнитная восприимчивость χ мала и слабо зависит как от напряжённости магнитного поля, так и от температуры.
История
В 1777 году C. Дж. Бергман стал первым человеком, заметившим, что висмут и сурьма отталкиваются магнитным полем. Однако термин «диамагнетизм» был введен позже (в сентябре 1845 года) Майклом Фарадеем, когда он понял, что все материалы в природе обладают в некоторой степени диамагнитным характером ответа на приложенное к ним магнитное поле.
Вещества — диамагнетики
| Магнитная восприимчивость некоторых диамагнетиков (в нормальных условиях) | |
| Вещество | Магнитная восприимчивость, χ·10 -6 |
| Азот, N2 | −12,0 |
| Водород, Н2 | −4,0 |
| Германий, Ge | −7,7 |
| Кремний, Si | −3,1 |
| Вода (жидкая), Н2O | −13,0 |
| Поваренная соль, NaCI | −30,3 |
| Ацетон, С3Н6О | −33,8 |
| Глицерин, С3Н8О3 | −57,1 |
| Нафталин, С10Н8 | −91,8 |
| Висмут, Bi, металл | −170 |
| Пиролитический графит, П, С | −85 |
| Пиролитический графит, ⊥, С | −450 |
Диамагнетики: инертные газы, азот, водород, кремний, фосфор, висмут, цинк, медь, золото, серебро, а также многие другие, как органические, так и неорганические, соединения.
Человек в магнитном поле ведет себя как диамагнетик, то есть отталкивается от магнитного поля.
Парамагнетики — вещества, которые намагничиваются во внешнем магнитном поле в направлении внешнего магнитного поля (J↑↑H). Парамагнетики притягиваются магнитом, втягиваются в магнитное поле. В отсутствие внешнего магнитного поля парамагнетик не намагничен.
Антиферромагнетики — магнитные моменты вещества направлены противоположно и равны по силе. Антиферромагнетики практически не притягиваются и ведут себя как слабые парамагнетики.
| Металл | Хим. символ | Атомный номер | Плотн. г/(см^3) | Тплав. °С | Уд. теплоемк. Дж/(кг*°К) | Уд. теплопр. Вт/(м*°К) | Тепл. коэф лин. расш. (10^6)/°К | Число Бринеля | Уд. сопрот. мкОм*м | Магнитные свойства |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Алюминий | Al | 13 | 2.7 | 660 | 923 | 218 | 21 | 25 | 0.026 | Парамагнетик |
| Барий | Ba | 56 | 3.75 | 710 | 285 | — | 19 | 4.2 | 0.5 | Парамагнетик |
| Берилий | Be | 4 | 1.84 | 1280 | 1800 | 184 | 12 | 61 | 0.041 | Диамагнетик |
| Ванадий | V | 23 | 6.11 | 1900 | 503 | 31 | 8.3 | 64 | 0.248 | Парамагнетик |
| Висмут | Bi | 83 | 9.8 | 271 | 126 | 8.4 | 13.3 | 9.6 | 1.16 | Диамагнетик |
| Вольфрам | W | 74 | 19.3 | 3400 | 142 | 167 | 4.4 | 262 | 0.055 | Парамагнетик |
| Гадолиний | Gd | 64 | 7.89 | 1310 | — | 8.8 | 9.7 | — | 1.4 | Ферромагнетик |
| Галлий | Ga | 31 | 5.92 | 30 | 336 | 29.3 | 18.1 | 6.1 | 0.136 | Диамагнетик |
| Гафний | Hf | 72 | 13.29 | 2220 | 138 | 22 | 5.9 | 173 | 0.351 | Парамагнетик |
| Железо | Fe | 26 | 7.87 | 1540 | 453 | 73.3 | 10.7 | 50 | 0.097 | Ферромагнетик |
| Золото | Au | 79 | 19.3 | 1063 | 134 | 312 | 14 | 18 | 0.0225 | Диамагнетик |
| Индий | In | 49 | 7.3 | 156 | 239 | 72 | 28.4 | 0.9 | 0.09 | Диамагнетик |
| Иридий | Ir | 77 | 22.4 | 2410 | 130 | 146 | 6.5 | 170 | 0.054 | Парамагнетик |
| Иттрий | Y | 39 | 4.47 | 1525 | 310 | 14.6 | 9.3 | 60 | 0.65 | Парамагнетик |
| Кадмий | Cd | 48 | 8.65 | 320.9 | 231 | 92.8 | 29 | 21 | 0.074 | Диамагнетик |
| Калий | K | 19 | 0.86 | 63 | 754 | 97 | 83.3 | 0.04 | 0.065 | Парамагнетик |
| Кальций | Ca | 20 | 1.53 | 851 | 650 | 98 | 18.5 | 17 | 0.04 | Парамагнетик |
| Кобальт | Co | 27 | 8.85 | 1500 | 445 | 69.5 | 13.5 | 102 | 0.064 | Ферромагнетик |
| Лантан | La | 57 | 6.18 | 920 | 188 | 13.8 | 5.2 | 37 | 0.568 | Парамагнетик |
| Литий | Li | 3 | 0.53 | 180 | 3285 | 71 | 56 | — | 0.086 | Парамагнетик |
| Магний | Mg | 12 | 1.74 | 651 | 1040 | 170 | 27 | 30 | 0.045 | Парамагнетик |
| Марганец | Mn | 25 | 7.44 | 1244 | 477 | 66.7 | 22.3 | 196 | 1.85 | Антиферромагн. |
| Медь | Cu | 29 | 8.92 | 1083 | 386 | 406 | 16.6 | 35 | 0.017 | Диамагнетик |
| Молибден | Mo | 42 | 10.2 | 2620 | 272 | 150 | 5.3 | 153 | 0.05 | Парамагнетик |
| Натрий | Na | 11 | 0.97 | 98 | 1220 | 134 | 72 | 0.07 | 0.042 | Парамагнетик |
| Никель | Ni | 28 | 8.96 | 1453 | 440 | 75.5 | 13.2 | 68 | 0.068 | Ферромагнетик |
| Ниобий | Nb | 41 | 8.57 | 2470 | 268 | 50 | 7.2 | 75 | 0.15 | Парамагнетик |
| Олово | Sn | 50 | 7.29 | 231.9 | 226 | 63.1 | 23 | 5.2 | 0.113 | Парамагнетик |
| Осмий | Os | 76 | 22.5 | 3000 | 129 | — | 4.6 | 400 | 0.095 | Парамагнетик |
| Палладий | Pd | 46 | 12.02 | 1552 | 243 | 70.7 | 9.5 | 46 | 0.108 | Парамагнетик |
| Платина | Pt | 78 | 21.45 | 1773 | 134 | 71.1 | 9.5 | 40 | 0.098 | Парамагнетик |
| Рений | Re | 75 | 21.02 | 3180 | 138 | 52 | 6.7 | 135 | 0.214 | Парамагнетик |
| Родий | Rh | 45 | 12.48 | 1970 | 247 | 88 | 8.5 | 102 | 0.043 | Парамагнетик |
| Ртуть | Hg | 80 | 13.5 | -39 | 138 | 7.9 | 182 | — | 0.958 | Диамагнетик |
| Рубидий | Rb | 37 | 1.53 | 39 | 335 | 35.6 | 90 | 0.022 | 0.12 | Парамагнетик |
| Рутений | Ru | 44 | 12.4 | 2250 | 239 | — | 9.1 | 220 | 0.075 | Парамагнетик |
| Свинец | Pb | 82 | 11.34 | 327 | 130 | 35 | 28.3 | 3.9 | 0.19 | Диамагнетик |
| Серебро | Ag | 47 | 10.49 | 960.5 | 235 | 453 | 18.6 | 25 | 0.015 | Диамагнетик |
| Скандий | Sc | 21 | 3 | 1540 | 545 | 11.3 | 11.4 | 75 | 0.66 | Парамагнетик |
| Стронций | Sr | 38 | 2.63 | 770 | 737 | — | 21 | 14 | 0.227 | Парамагнетик |
| Таллий | Tl | 81 | 11.85 | 303 | 147 | 35 | 28 | 2.7 | 0.18 | Диамагнетик |
| Тантал | Ta | 73 | 16.6 | 3000 | 150 | 50 | 6.6 | 47 | 0.124 | Парамагнетик |
| Титан | Ti | 22 | 4.52 | 1670 | 550 | 21.9 | 8.1 | 73 | 0.47 | Парамагнетик |
| Торий | Th | 90 | 11.6 | 1750 | 113 | 37 | 11.5 | 41 | 0.13 | Парамагнетик |
| Уран | U | 92 | 19.05 | 1130 | — | 26.7 | 14 | 244 | 0.3 | Парамагнетик |
| Хром | Cr | 24 | 7.19 | 1900 | 462 | 88.6 | 6.2 | 114 | 0.13 | Антиферромагн. |
| Цезий | Cs | 55 | 1.9 | 28 | 220 | 18.4 | 97 | 0.015 | 0.19 | Парамагнетик |
| Церий | Ce | 58 | 6.78 | 795 | 210 | 10.9 | 7.1 | 20 | 0.75 | Парамагнетик |
| Цинк | Zn | 30 | 7.14 | 419.5 | 336 | 113 | 30 | 42 | 0.059 | Диамагнетик |
| Цирконий | Zr | 40 | 6.5 | 1855 | 277 | 29.5 | 6.3 | 66 | 0.41 | Парамагнетик |
Диамагнитная левитация
Диамагнитная левитация имеет ту же природу что и эффект Мейснера (полное вытеснение магнитного поля из материала), она наблюдается при гораздо более сильных полях, но зато не требует предварительного охлаждения. Некоторые опыты доступны любителям. Например, редкоземельный магнит с индукцией около 1 Тл может висеть между двух пластин висмута. В поле с индукцией 11 Тл можно стабилизировать и удерживать маленький магнит в воздухе между пальцами не касаясь его.
Магнитная восприимчивость материалов
Магнитная восприимчивость χ для изотропных тел определяется выражением