Diamagnetismus ist eine der Ausprägungsformen desMagnetismus in Materie. Diamagnetische Materialien entwickeln in einem externenMagnetfeld ein induziertes Magnetfeld in einer Richtung, die dem äußeren Magnetfeld entgegengesetzt ist. Diamagnetische Materialien haben die Tendenz, aus einem inhomogenen Magnetfeld herauszuwandern. Ohne äußeres Magnetfeld haben diamagnetische Materialien kein eigenes Magnetfeld, sie sind nicht magnetisch.

Der Proportionalitätsfaktor der Feldabschwächung wird durch dierelative Permeabilität${\displaystyle {\mu }_r}$ (bzw. diemagnetische Suszeptibilität${\displaystyle \chi ={\mu }_r-1}$) bestimmt^[1] und ist bei Diamagneten kleiner als 1 (vgl.Paramagnetismus).

In der Physik werden alle Materialien mit negativer magnetischer Suszeptibilität und ohnemagnetische Ordnung als diamagnetisch klassifiziert. Die am stärksten diamagnetischen Elemente unterNormalbedingungen sindBismut undKohlenstoff.

1778 beobachteteAnton Brugmans, dass bestimmte Materialien von Magnetfeldern abgestoßen werden. 1845 erkannteMichael Faraday, dass alle Materialien in der Natur auf äußere Magnetfelder reagieren. Er führte den Begriff des „Diamagnetismus“ auf Vorschlag des PhilosophenWilliam Whewell in die Physik ein.

Wenn ein äußeres magnetisches Feld${\displaystyle \overrightarrow{H}}$ auf diamagnetische Materialien einwirkt, ändert es die magnetische Ausrichtung der Bestandteile der Atome so, dass ein magnetisches Moment entsteht, welches dem äußeren magnetischen Feld entgegengesetzt ist. Das induzierte Feld${\displaystyle \overrightarrow{B}}$ als Summe der magnetischen Momente der Atome des Materials schwächt dieses äußere Feld.

Bei einem inhomogenen Feld ist Arbeit aufzubringen, um einen Diamagneten in Bereiche höherer Feldstärke zu bewegen, da die kompensierenden Effekte verstärkt werden müssen. Von selbst strebt ein diamagnetisches Material in Richtung niedrigerer Feldstärke. Die tatsächlichen Vorgänge lassen sich nurquantenmechanisch erklären: DerSpin jedes Elektrons besitzt einmagnetisches Moment und erzeugt so ein Feld, das jedoch aufgrund desPauli-Prinzips und der thermischen Bewegungen makroskopisch nicht in Erscheinung tritt. Erst das äußere Feld induziert gleichgerichtetemagnetische Dipole.

Aufgrund dieser Überlegungen wird klar, dass jedes Material diamagnetisch ist. Weil die diamagnetischen Effekte jedoch schwächer als derParamagnetismus und um Größenordnungen schwächer als derFerromagnetismus sind, treten sie nur bei Materialien in Erscheinung, die weder para- noch ferromagnetisch sind. Man bezeichnet solche Stoffe dann als diamagnetisch.

Diamagnetische Materialien besitzen einemagnetische Suszeptibilität${\displaystyle \chi }$ kleiner als 0 und dementsprechend eine relativePermeabilität${\displaystyle {\mu }_r}$ kleiner als 1.

Für eine Liste von Suszeptibilitäten ausgewählter Materialien → sieheMagnetische Suszeptibilität.

Supraleiter sind perfekte Diamagneten mit der Suszeptibilität −1: sie verdrängen die magnetischenFeldlinien aus ihrem Inneren (Meißner-Ochsenfeld-Effekt).

Durch den Effekt des Herauswanderns aus einem Magnetfeld ist es möglich, bei genügend starkem Magnetfeld (etwa 15Tesla im Labor), Wasser und sogar Lebewesen schweben zu lassen. Diesen Effekt nennt man auch diamagnetischeLevitation; bekannt wurden vor allem Versuche mit einem schwebenden Frosch, einer Spinne oder einem Holzklotz.

PyrolytischerGraphit ist orthogonal zurKristallebene stark diamagnetisch. Mit einem starkenNeodym-Magneten kann Graphit in der Schwebe gehalten werden.

• Paramagnetismus
• Ferromagnetismus
• Antiferromagnetismus
• Ferrimagnetismus
• Pyromagnetismus
• Levitation (Technik)
• Larmor-Diamagnetismus

• Hans Fischer:Werkstoffe in der Elektrotechnik. 2. Auflage. Carl Hanser Verlag, München / Wien 1982,ISBN 3-446-13553-7.
• Horst Stöcker:Taschenbuch der Physik. 4. Auflage. Verlag Harry Deutsch, Frankfurt am Main 2000,ISBN 3-8171-1628-4.
• Günter Springer:Fachkunde Elektrotechnik. 18. Auflage. Verlag Europa-Lehrmittel, Wuppertal 1989,ISBN 3-8085-3018-9.
• L. N. Mulay, E. A. Boudreaux:Theory and applications of molecular diamagnetism. Wiley, New York 1976,ISBN 0-471-62358-X.
• Jakov Grigoŕevič Dorfman:Diamagnetismus und chemische Bindung. Teubner, Leipzig 1964,DNB57290178X.

• Einige Videos zur Diamagnetischen Levitation (englisch)
• Diamagnetische Levitation, Versuchsaufbau

1. ↑Man beachte, dass imGaußschen Einheitensystem, der gebräuchlichsten cgs-Variante, die Suszeptibilität anders definiert ist; es gilt${\chi }^{\mathrm{S}\mathrm{I}}=4\pi {\chi }^{\mathrm{c}\mathrm{g}\mathrm{s}}$

• Magnetismus