Парамагнетизам односи се на својство одређених материјала који слабо привлаче магнетна поља. Када су изложени спољном магнетном пољу, у тим материјалима се формирају унутрашња индукована магнетна поља која су наручена у истом смеру као и примењено поље. Једном када се примењено поље уклони, материјали губе магнетизам док термичко кретање рандомизира оријентације спина електрона.
Материјали који испољавају парамагнетизам називамо парамагнетичким. Нека једињења и већина хемијских елемената су под одређеним околностима парамагнетни. Међутим, прави парамагнети показују магнетну осјетљивост према Цурие или Цурие-Веисс законима и показују парамагнетизам у широком температурном опсегу. Примери парамагнета укључују координациони миоглобин, комплексе прелазних метала, гвожђе-оксид (ФеО) и кисеоник (О2). Титанијум и алуминијум су метални елементи који су парамагнетни.
Суперпарамагнети су материјали који показују нето парамагнетни одзив, а истовремено приказују феромагнетске или ферримагнетске редоследе на микроскопском нивоу. Ови материјали се придржавају Цуриејева закона, али имају врло велике константе Цурие.
Ферофлуидс су пример суперпарамагнета. Чврсти суперпарамагнети су такође познати као миктомагнети. Легура АуФе (злато-гвожђе) је пример микомагнета. Феромагнетски спојени гроздови у легури смрзавају се испод одређене температуре.Како функционира парамагнетизам
Парамагнетизам настаје из присуства најмање једног пара електрон врте се у атомима или молекулама материјала. Другим речима, било који материјал који поседује атоме са непотпуно испуњеним атомским орбитама је парамагнетни. Завртање непарних електрона даје им магнетни диполни момент. У основи, сваки парни електрон делује као сићушан магнет унутар материјала. Када се примењује спољно магнетно поље, спиновање електрона се поравнава са пољем. Пошто се сви парни електрони поравнавају на исти начин, материјал се привлачи пољу. Када се уклони спољно поље, центрифуге се враћају у своје рандомизоване оријентације.
Магнетизација отприлике следи Цуриеов закон, која каже да је магнетна осетљивост χ обрнуто пропорционална температури:
М = χХ = ЦХ / Т
где је М магнетизација, χ је магнетна осетљивост, Х је помоћно магнетно поље, Т је апсолутна (Келвинова) температура, а Ц је Цуриејева константа специфична за материјал.
Врсте магнетизма
Магнетни материјали могу се идентификовати као припадници једне од четири категорије: феромагнетизам, парамагнетизам, дијамагнетизам и антиферромагнетизам. Најјачи облик магнетизма је феромагнетизам.
Феромагнетски материјали показују магнетну привлачност која је довољно јака да се осети. Феромагнетни и феримагнетични материјали могу се временом остати магнетизовани. Уобичајени магнети на бази гвожђа и ретки магнети Земље показују феромагнетизам.
За разлику од феромагнетизма, снаге парамагнетизма, дијамагнетизма и антиферромагнетизма су слабе. У антиферромагнетизму, магнетни моменти молекула или атома се поравнавају у обрасцу у ком сусед спинови електрона усмеравају се у супротним смеровима, али магнетно наређивање нестаје изнад одређеног температура.
Парамагнетни материјали слабо привлаче магнетно поље. Антиферромагнетски материјали постају парамагнетични изнад одређене температуре.
Дијагнетни материјали магнетним пољима слабо се одбијају. Сви материјали су дијамагнетни, али супстанца обично није означена дијамагнетном, осим ако други облици магнетизма нису присутни. Бизмут и антимони су примери дијамагнета.