Příklad magnetických materiálů

The Magnetické materiály jsou ti, kteří jsou schopné vytvořit silové pole který přitahuje kovové materiály, Campo také nazývané magnetické pole.

Magnetismus

The Magnetismus je kapacita materiálu produkují magnetické pole, který bude mít na starosti tahání kovů, které jsou mu blízké.

Je možné, že elektrické proudy vytvářejí magnetické pole procházející materiálem, čímž je magnetický. Tento jev se nazývá Elektromagnetismus. Kromě této možnosti existují přírodní nebo synteticky vytvořené materiály, které vytvářejí magnetické pole.

Pole vytvářená magnetickými materiály pocházejí ze dvou atomových zdrojů: orbitální úhlové momenty Y rotace elektronů, že jsou v nepřetržitém pohybu v materiálu, zažívají síly před působením magnetického pole.

Magnetické vlastnosti materiálu se mohou měnit smícháním nebo legováním s jinými prvky, kde se mění interakcemi mezi atomy.

Například nemagnetický materiál, jako je hliník, se může chovat jako magnetický materiál v materiálech, jako je směs Alnico (hliník-nikl-kobalt) nebo mangan-hliník-uhlík.

Taky, nemagnetický materiál může tuto vlastnost převzít přes mechanické práce nebo jiný zdroj stresu která mění geometrii krystalové mřížky, která ji původně tvořila.

Magnetické momenty

Veškerý materiál se skládá z atomy obsahující mobilní elektrony. Magnetické pole na něj působící vždy působí na elektrony, které jsou jednotlivě zvažovány. To vyvolává účinek zvaný Diamagnetismus. Jedná se o známý jev, který závisí pouze na pohybu elektronů.

Elektrony budou mít Magnetický moment, co je to jimi provedené práce na vytvoření magnetického pole. Magnetický moment může být Orbitální, kvůli pohybu elektronů kolem jádra, nebo Vnitřní nebo spin, který je způsoben spinem samotného elektronu.

Na úrovni atomu spojení magnetických momentů, přispěl elektrony k atomu nebo molekule, jejíž jsou součástí, dává výsledný magnetický moment atomu nebo molekule.

Pokud existuje čistý atomový nebo molekulární moment, magnetické momenty mají tendenci se srovnávat s aplikovaným polem (nebo s poli vytvořenými sousedními magnetickými momenty), což vede k účinku Paramagnetismus.

Současně přítomná tepelná energie má tendenci náhodně orientovat momenty magnetické, takže relativní intenzita všech těchto účinků bude určovat chování materiál. V nemagnetizovaném materiálu jsou magnetické momenty náhodně orientovány.

Magnetická propustnost

Magnetické materiály se vyznačují svými Propustnost µ, což je vztah mezi magnetické indukční pole (ten, který je vložen) a magnetické pole v materiálu:

Magnetické chování

Materiály, které lze modifikovat magnetickým polem, se mohou chovat různými způsoby, včetně Mezi hlavní patří Diamagnetismus, Paramagnetismus, Feromagnetismus, Antiferagnetismus a Ferimagnetismus.

Diamagnetismus

The Diamagnetismus je účinek, který je založen na interakci mezi aplikovaným polem a mobilními elektrony materiálu.

Diamagnetické materiály jsou slabě magnetizovat v opačném směru aplikovaného magnetického pole. Výsledkem je, že na tělo se objeví odpudivá síla vzhledem k aplikovanému poli.

Příklady diamagnetických materiálů jsou měď a hélium.

Paramagnetismus

Materiály Paramagnetické jsou charakterizovány atomy s a čistý magnetický moment, které jsou obvykle zarovnány rovnoběžně s aplikovaným polem. Vlastnosti paramagnetismu jsou následující.

Paramagnetické materiály jsou slabě magnetizovány ve stejném směru než aplikované magnetické pole. Výsledkem je, že na tělo se objeví přitažlivá síla vzhledem k aplikovanému poli.

Intenzita odezvy je velmi malá a účinky je prakticky nemožné detekovat, kromě extrémně nízkých teplot nebo velmi silných aplikovaných polí.

Příklady paramagnetických materiálů jsou hliník a sodík. Různé varianty paramagnetismu se vyskytují jako funkce krystalické struktury materiálu, která indukuje magnetické interakce mezi sousedními atomy.

Feromagnetismus

V materiálech Feromagnetické jednotlivé magnetické momenty velkých skupin atomů nebo molekul zůstávají vzájemně vyrovnány díky silné vazbě, a to i při absenci vnějšího pole.

Tyto skupiny se nazývají Doménya chovají se jako malý permanentní magnet. Domény jsou vytvořeny tak, aby minimalizovaly magnetickou energii mezi nimi.

Při absenci aplikovaného pole mají domény své síťové magnetické momenty náhodně rozložené. Když je použito vnější pole, domény mají tendenci se zarovnávat s polem. Toto zarovnání může zůstat v některých případech velmi silné vazby, když je pole odstraněno, čímž se vytvoří permanentní magnet. Tepelné míchání má tendenci nesprávně srovnávat domény.

Feromagnetické materiály jsou silně magnetizovány ve stejném směru jako magnetické pole aplikovaný. Na těle se tak objeví přitažlivá síla vzhledem k aplikovanému poli.

Při normální teplotě tepelná energie obecně nestačí k demagnetizaci magnetizovaného materiálu. Avšak nad určitou teplotu zvanou Curieova teplota se materiál stává paramagnetickým.

Jedním ze způsobů, jak demagnetizovat feromagnetický materiál, je pak zahřejte ji nad tuto teplotu.

Příklady feromagnetických materiálů jsou železo, kobalt, nikl a ocel.

Antiferromagnetism

Materiály Antiferromagnetic mají přirozený stav, ve kterém jsou atomové spiny sousedních atomů opačné, takže čistý magnetický moment je nulový. Tento přirozený stav ztěžuje magnetizaci materiálu.

Jednoduchým příkladem je fluorid manganatý (MnF). Nad kritickou teplotou, která se nazývá teplota Neel, se antiferomagnetický materiál stává paramagnetickým.

Dalším příkladem antiferomagnetického materiálu je chrom.

Ferimagnetismus

Materiály Ferimagnetické jsou podobné antiferomagnetikům, až na to, že druhy střídavých atomů se liší, jako např například existencí dvou prokládaných krystalických podsítí a mají magnetické momenty odlišný.

Takže existuje síťová magnetizace, která může být v případech velmi intenzivní. The Magnetit Od pradávna je známý jako magnetický materiál. Je to jeden z oxidů železa (Fe₃NEBO₄) a má strukturu s kubickým uspořádáním. Dalšími příklady ferimagnetických materiálů jsou ferity.

Magnety

Obvykle se tomu říká Magnet na jakýkoli objekt, který vytváří vnější magnetické pole. A stálý magnet je materiál, který, je-li umístěn v dostatečně silném magnetickém poli, vytváří nejen vlastní nebo indukované magnetické pole, ale také pokračuje ve vytváření indukovaného pole i po odebrání z použitého pole.

Tato vlastnost se v průběhu času kromě toho nemění ani neoslabuje když je magnet vystaven teplotním změnám, demagnetizačním polím, mechanickému namáhání, atd. Schopnost materiálu odolat beze změn jeho magnetických vlastností různým typům prostředí a pracovních podmínek definuje typy aplikací, ve kterých může být použit.

Je pojmenován Měkký magnetický materiál k tomu, který ztratí svou magnetizaci, když je vnější pole, které jej produkovalo, staženo. Je to užitečné pro transport, koncentraci nebo tvarování magnetických polí.

The Tvrdé magnetické materiály jsou to ty, které udržují magnetizaci i při odstranění aplikovaného pole. Používají se k výrobě permanentních magnetů.

Příklady magnetických materiálů

1. Alnico Mix (hliník-nikl-kobalt)
2. Směs mangan-hliník-uhlík
3. Měď (Diamagnetická)
4. Helium (Diamagnetic)
5. Hliník (paramagnetický)
6. Sodík (paramagnetický)
7. Železo (feromagnetické)
8. Kobalt (feromagnetický)
9. Nikl (feromagnetický)
10. Ocel (feromagnetická)
11. Fluorid hořečnatý MnF (antiferomagnetický)
12. Chrom (antiferomagnetický)
13. Magnetitová víra₃NEBO₄ (Ferimagnetický)
14. Ferity (ferimagnetické)