Verifica-se que a contribuição máxima da magnetização do ferro ao valor de no material é da ordem de . A massa atômica do ferro é e sua densidade é .

a) Se cada elétron contribui com magneton de Bohr, quantos elétrons em cada átomo de ferro contribuem para a magnetização?

b) Se o ferro fosse paramagnético, de que ordem de grandeza seria sua suscetibilidade a ? Compare com as ordenas de grandeza típicas da suscetibilidade do ferro.

Legal, agora vamos resolver o item (a). Ele diz que cada elétron contribui com um magnéton de Bohr () para a magnetização.

Assim, se for o número de átomos por unidade de volume e for o número de elétrons que contribui para a magnetização em cada átomo, temos que

Portanto,

Temos que calcular . Para isso, consideramos a proporção usando a densidade:

Assim, em um metro cúbico, a massa de ferro é

Agora vamos converter isso para mol:

Assim, a quantidade de ferro, em mol, presente em um metro cúbico é

Por fim, multiplicando pelo número de Avogadro, achamos o número de átomos de ferro presentes em um metro cúbico:

Portanto, como vimos que

Usando , , e :

Assim,

Portanto, em cada átomo de ferro, elétrons contribuem para a magnetização com um magneton de Bohr.

Agora vamos supor que o ferro é paramagnético.Na seção 11.5, vimos que a suscetibilidade para esse tipo de material é dada por

Nessa equação, . Usando que a constante de Boltzmann vale e na temperatura :

Assim,

Portanto, como está bem próximo de :

Note que a ordem de grandeza é bem menor que no casso ferromagnético ().