ટંગસ્ટન એ પેરામેગ્નેટિક સામગ્રી છે, ફેરોમેગ્નેટિક નથી. તેનું ચુંબકત્વ મુખ્યત્વે અપૂર્ણ ઇલેક્ટ્રોન શેલમાં ઇલેક્ટ્રોનના સ્પિન દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે, પરંતુ ચુંબકીય ક્ષણો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા નબળી છે, જે મેક્રોસ્કોપિક ચુંબકીકરણની રચનાને અટકાવે છે.
સામગ્રીના ચુંબકીય વિશ્વનું અન્વેષણ કરતી વખતે, આપણે ઘણીવાર વિવિધ પ્રકારના ચુંબકીય પદાર્થોનો સામનો કરીએ છીએ, જેમ કે પેરામેગ્નેટિઝમ અને ફેરોમેગ્નેટિઝમ. તો, મેટલ ટંગસ્ટન કયા પ્રકારનું ચુંબકત્વ ધરાવે છે?
પ્રથમ, આપણે પેરામેગ્નેટિઝમ અને ફેરોમેગ્નેટિઝમની મૂળભૂત વિભાવનાઓને સ્પષ્ટ કરવાની જરૂર છે. પેરામેગ્નેટિક સામગ્રી એવી સામગ્રી છે જેમાં લાગુ ચુંબકીય ક્ષેત્ર હેઠળ, સામગ્રીની અંદરના અણુઓ અથવા પરમાણુઓની ચુંબકીય ક્ષણો ક્ષેત્રની દિશા સાથે સહેજ સંરેખિત થાય છે, પરિણામે નબળા ચુંબકત્વમાં પરિણમે છે. બીજી તરફ, ફેરોમેગ્નેટિક સામગ્રીઓ મજબૂત ચુંબકત્વ ધરાવે છે અને લાગુ ચુંબકીય ક્ષેત્રની ગેરહાજરીમાં સ્વયંભૂ રીતે મેક્રોસ્કોપિક મેગ્નેટાઇઝેશન બનાવી શકે છે. ચુંબકીયકરણ ચુંબકીય ક્ષેત્રની શક્તિ અને ક્ષેત્રની શક્તિ વચ્ચે બિનરેખીય સંબંધ દર્શાવે છે.
ધાતુના તત્વ ટંગસ્ટન માટે, તેના ચુંબકીય ગુણધર્મો મુખ્યત્વે પેરામેગ્નેટિક છે. આનું કારણ એ છે કે ટંગસ્ટન અણુઓની ઇલેક્ટ્રોન ગોઠવણી ચોક્કસ સંખ્યામાં અપૂર્ણ ઇલેક્ટ્રોન શેલ્સમાં પરિણમે છે, અને આ અપૂર્ણ શેલોમાં ઇલેક્ટ્રોનની સ્પિન ચુંબકીય ક્ષણો પેદા કરી શકે છે. જો કે, ફેરોમેગ્નેટિક પદાર્થોથી વિપરીત, ટંગસ્ટન અણુઓની ચુંબકીય ક્ષણો નબળી રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, સ્થિર ચુંબકીય ડોમેન માળખું બનાવવામાં અસમર્થ હોય છે અને તેથી, નોંધપાત્ર મેક્રોસ્કોપિક મેગ્નેટિઝમનો અભાવ હોય છે. બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રના પ્રભાવ હેઠળ, ટંગસ્ટનની ચુંબકીય ક્ષણો ક્ષેત્રની દિશા સાથે સહેજ સંરેખિત થાય છે, પરિણામે નબળી પેરામેગ્નેટિક અસર થાય છે.
ટંગસ્ટનના પેરામેગ્નેટિક ગુણધર્મોની ઊંડી સમજ મેળવવા માટે, અમે નીચેના પાસાઓનું પરીક્ષણ કરી શકીએ છીએ:
1. ઇલેક્ટ્રોન એરેન્જમેન્ટ અને મેગ્નેટિક મોમેન્ટ જનરેશન
સંક્રમણ ધાતુ તરીકે, ટંગસ્ટનમાં જટિલ ઇલેક્ટ્રોન વ્યવસ્થા છે. આંશિક રીતે ભરેલા ઇલેક્ટ્રોન શેલમાં, ઇલેક્ટ્રોનના સ્પિન ચુંબકીય ક્ષણો ઉત્પન્ન કરે છે. આ ક્ષણો બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રની ગેરહાજરીમાં અવ્યવસ્થિત છે, પરંતુ એકવાર ચુંબકીય ક્ષેત્ર લાગુ થઈ જાય, તે ચુંબકીય બળ દ્વારા સહેજ સંરેખિત થાય છે.
2. ચુંબકીય ક્ષણો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ
જોકે ટંગસ્ટન અણુઓ ચુંબકીય ક્ષણો ધરાવે છે, તેમની ક્ષણો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ પ્રમાણમાં નબળી છે. આ લોહચુંબકીય સામગ્રીમાં મજબૂત રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતી ચુંબકીય ડોમેન રચના સાથે તીવ્રપણે વિરોધાભાસી છે. ફેરોમેગ્નેટિક સામગ્રીમાં, અડીને આવેલા ચુંબકીય ડોમેન્સ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ સામગ્રીમાં નોંધપાત્ર મેક્રોસ્કોપિક ચુંબકત્વ તરફ દોરી શકે છે. જો કે, ટંગસ્ટન તેની ચુંબકીય ક્ષણો વચ્ચેની નબળી ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને કારણે સમાન ચુંબકીય ડોમેન માળખું બનાવી શકતું નથી.
3. મેક્રોસ્કોપિક મેગ્નેટિક બિહેવિયર
કારણ કે ટંગસ્ટનની ચુંબકીય ક્ષણો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા નબળી છે અને મેક્રોસ્કોપિક ચુંબકીકરણ રચવામાં અસમર્થ છે, તે લાગુ ચુંબકીય ક્ષેત્ર હેઠળ માત્ર એક નબળી પેરામેગ્નેટિક અસર દર્શાવે છે. ફેરોમેગ્નેટિક સામગ્રીઓ દ્વારા પ્રદર્શિત મજબૂત ચુંબકત્વની તુલનામાં આ અસર નજીવી છે.
