Kediamagnetan

Karbon pirolitik terapung

Kediamagnetan (Inggeris: diamagnetism) ialah ciri suatu objek yang menyebabkannya menghasilkan medan magnet yang berlawanan daripada medan magnet yang dikenakan dari luar. Ia adalah satu kesan mekanik kuantum yang terdapat dalam semua bahan; jika kesan ini satu-satunya penyumbang kepada kemangnetan, suatu bahan itu dipanggil diamagnet. Tidak seperti feromagnet, diamagnet bukanlah magnet kekal. Kebolehtelapan magnetiknya adalah kurang daripada μ₀ (kebolehtelapan ruang bebas). Dalam kebanyakan bahan, kediamagnetan ialah satu kesan yang lemah, tetapi suatu pengalir lampau dapat menolak medan magnet ini sepenuhnya dan menjauhkan dirinya dari lapisan nipis di permukaannya.

Diamagnet ditemui buat kali pertama pada 1778 apabila Sebald Justinus Brugmans mendapati bahawa bismut dan antimoni ditolak oleh medan magnet. Istilah diamagnetism diterbitkan oleh Micheal Faraday pada September 1845, apabila beliau menyedari bahawa setiap bahan memberi tindak balas (sama ada secara diamagnet atau paramagnet) pada medan magnet yang dikenakan ke atasnya.

Bahan-bahan

Bahan-bahan diamagnet yang dikenali

Bahan	χv (× 10−5)
Pengalir lampau	-105
Karbon pirolitik	-40.0
Bismut	-16.6
Raksa	-2.9
Perak	-2.6
Karbon (berlian)	-2.1
Plumbum	-1.8
Karbon (grafit)	-1.6
Tembaga	-1.0
Air	-0.91

Kediamagnetan ialah satu sifat dalam setiap bahan yang sangat sedikit menyumbang kepada respon suatu bahan kepada medan magnet. Namun, bagi bahan-bahan yang menunjukkan bentuk kemagnetan lain (seperti keferomagnetan atau keparamagnetan), sumbangan kediamagnetan boleh tidak diambil kira. Bahan-bahan yang biasanya menunjukkan sifat-sifat diamagnet dinamakan bahan-bahan diamagnet, atau diamagnet secara ringkas. Bahan-bahan diamagnet adalah bahan-bahan yang secara umumnya dikenali sebagai bahan tidak bermagnet seperti air, kayu, sebatian-sebatian organik seperti petroleum dan sesetengah plastik, dan pelbagai jenis logam seperti tembaga, terutama sekali logam-logam yang mempunyai banyak elektron teras seperti raksa, emas dan bismut. Kerentanan magnet pelbagai serpihan molekul dikenali sebagai pemalar Pascal.

Bahan diamagnet mempunyai kebolehtelapan magnet relatif yang kurang atau sama dengan 1, dan oleh itu mempunyai kerentanan magnet kurang daripada atau sama dengan 0, kerana kerentanan ditakrifkan sebagai χ_v = μ_v − 1. Ini bermaksud yang bahan diamagnet ditolak oleh medan magnet. Namun, oleh kerana kediamagnetan ialah sifat yang sangat lemah, kesannya tidak boleh diperhatikan dalam kehidupan seharian. Misalnya, kerentanan magnet diamagnet seperti air ialah χ_v = 3005095000000000000♠−9.05×10⁻⁶. Bahan yang paling diamagnet ialah bismut, χ_v = 3003834000000000000♠−1.66×10⁻⁴, walaupun karbon pirolitik mungkin mempunyai kerentanan χ_v = 3003600000000000000♠−4.00×10⁻⁴ dalam satu satah. Meskipun begitu, nilai-nilai ini adalah jauh lebih kecil daripada kemagnetan yang dikenakan oleh paramagnet dan feromagnet. Perhatikan bahawa oleh kerana χ_v diterbitkan daripada nisbah medan magnet dalaman kepada medan yang dikenakan, ia adalah nilai tanpa dimensi.

Setiap pengalir memiliki kediamagnetan berkesan apabila ia mengalami medan magnet yang berubah. Daya Lorentz pada elektron menyebabkannya beredar dan menghasilkan arus pusar. Arus pusar ini kemudiannya menghasilkan medan magnet teraruh yang bertentangan dengan medan yang dikenakan dan menentang gerakan pengalir itu.

Pengalir lampau

Perpindahan daripada pengaliran biasa (kiri) kepada pengaliran lampau (kanan). Ketika peralihan ini, pengalir lampau menolak medan magnet dan berperilaku seperti diamagnet sempurna.

Pengalir lampau boleh dianggap sebagai diamagnet sempurna (χ_v = −1), kerana ia menolak semua medan magnet (kecuali medan magnet dalam permukaan lapisan nipis) disebabkan oleh kesan Meissner. Namun, kesannya bukan sahaja disebabkan oleh arus pusar seperti dalam bahan diamagnet biasa (lihat rencana pengaliran lampau untuk maklumat lanjut).