ESTUDO DAS PROPRIEDADES MAGNÉTICAS DE ... - UFRJ

Revisão Teórica 8
2.2 Magnetização e suscetibilidade DC
O superparamagnetismo mostrou ser o modelo mais adequado para descrever esses
agregados moleculares, e o tratamento estatístico de sistemas superparamagnéticos segue
a mesma formulação dos sistemas paramagnéticos, devido a suas semelhanças, apenas
considerando momentos magnéticos maiores. Por isso esta seção se dedica a passar pelos
princípios da teoria utilizada para descrever materiais paramagnéticos.
Baseado no estudo do gás O 2 , Curie mostrou que certas substâncias apresentam uma
suscetibilidade independente do campo e dependente da temperatura dada por
χ = C T , (2.1)
onde C é a constante de Curie [20]. A eq (2.1) ficou conhecida como lei de Curie, e
os materiais que a obedecem, mesmo que apenas em uma primeira aproximação, são
classificados como paramagnéticos. Experimentos posteriores, mostraram que nem todos
os materiais paramagnéticos seguem a lei de Curie, mas podem ter sua suscetibilidade
ajustada pela chamada lei de Curie-Weiss
χ =
C
T − θ , (2.2)
onde θ é uma constante chamada constante de Curie-Weiss que indica a interação dominante
no sistema medido.
Uma vez que o diamagnetismo é uma propriedade geral da matéria, a suscetibilidade
total χ total deve levar em conta a contribuição diamagnética χ dia
χ total = χ para + χ dia . (2.3)
Embora esta seja uma contribuição menor que a paramagnética, χ para , para baixas temperaturas
(variando de −1 a −100 × 10 −6 emu/mol), resultados experimentais acurados
precisam levar em conta essa contribuição, que por ser independente da temperatura e
do campo [21], se fazem mais presentes em altas temperaturas, por exemplo, onde a
contribuição paramagnética é menor.
A lei de Curie pode ser deduzida considerando-se um gás composto por N íons
magnéticos isolados por volume, com momento magnético µ. A uma temperatura diferente
de zero, esses momentos estarão distribuídos aleatoriamente em todas as direções,