Primjer magnetskih materijala

The Magnetski materijali jesu li oni koji jesu sposoban stvoriti Polje sile koji privlači metalne materijale, Campo naziva se i Magnetsko polje.

Magnetizam

The Magnetizam je kapacitet materijala od stvaraju magnetsko polje, koji će biti zadužen za izvlačenje metala koji su mu blizu.

Moguće je da električne struje proizvode magnetsko polje prolazeći kroz materijal, čineći ga magnetskim. Taj se fenomen naziva Elektromagnetizam. Uz ovu opciju postoje prirodni ili sintetički stvoreni materijali koji stvaraju magnetsko polje.

Polja stvorena magnetskim materijalima dolaze iz dva atomska izvora: orbitalni kutni momenti Y spin elektrona, da su u neprekidnom kretanju u materijalu, oni iskusuju sile prije magnetskog polja koje se primjenjuje.

Magnetske karakteristike materijala mogu se mijenjati miješanjem ili legiranjem s drugim elementima, gdje se mijenjaju interakcijama između atoma.

Primjerice, nemagnetski materijal poput aluminija može se ponašati kao magnetski materijal u materijalima poput smjese Alnico (aluminij-nikal-kobalt) ili mangan-aluminij-ugljik.

Također, nemagnetski materijal može poprimiti ovu karakteristiku kroz mehanički rad ili drugi izvor stresa koja mijenja geometriju kristalne rešetke koja ju je izvorno činila.

Magnetski momenti

Sav materijal sastoji se od atomi koji sadrže pokretne elektrone. Na njega primijenjeno magnetsko polje uvijek djeluje na elektrone koji se razmatraju pojedinačno. To dovodi do učinka koji se naziva dijamagnetizam. Ovo je dobro poznata pojava i ovisi isključivo o kretanju elektrona.

Elektroni će imati Magnetski trenutak, što je a posao koji su obavili za stvaranje magnetskog polja. Magnetski trenutak može biti Orbitalni, zbog kretanja elektrona oko jezgre, ili Intrinzični ili spin, koji je posljedica spina samog elektrona.

Na razini atoma, spajanje magnetskih trenutaka, koji su elektroni pridonijeli atomu ili molekuli čiji su dio, daje rezultirajući magnetski moment atomu ili molekuli.

Kada postoji neto atomski ili molekularni moment, magnetski momenti imaju tendenciju da se poravnaju s primijenjenim poljem (ili s poljima koja stvaraju susjedni magnetski momenti), što rezultira učinkom Paramagnetizam.

Istodobno, svugdje prisutna toplinska energija nastoji nasumično orijentirati trenutke magnetski, tako da će relativni intenzitet svih ovih učinaka odrediti ponašanje materijal. U nemagnetiziranom materijalu magnetski momenti su nasumično orijentirani.

Magnetska propusnost

Magnetski materijali karakterizirani su svojim Propusnost µ, koji je odnos između polje magnetske indukcije (onaj za koji se daje doprinos) i magnetsko polje unutar materijala:

Magnetska ponašanja

Materijali koji se mogu modificirati magnetskim poljem mogu se ponašati na različite načine, uključujući Glavni su dijamagnetizam, paramagnetizam, feromagnetizam, antiferromagnetizam i Ferrimagnetizam.

Dijamagnetizam

The Dijamagnetizam je učinak koji temelji se na interakciji između primijenjenog polja i pokretnih elektrona materijala.

Dijamagnetski materijali su slabo magnetizirati u suprotnom smjeru onaj primijenjenog magnetskog polja. Rezultat je da se na tijelu pojavi odbojna sila u odnosu na primijenjeno polje.

Primjeri dijamagnetskih materijala su bakar i helij.

Paramagnetizam

Materijali Paramagnetski karakterizirani su atomima s a neto magnetski moment, koji su obično poravnati paralelno s primijenjenim poljem. Svojstva paramagnetizma su sljedeća.

Paramagnetski materijali slabo su magnetizirani u istom smjeru nego primijenjeno magnetsko polje. Ispada da se na tijelu pojavljuje privlačna sila s obzirom na primijenjeno polje.

Intenzitet odziva je vrlo malen, a efekte je praktički nemoguće otkriti osim na ekstremno niskim temperaturama ili vrlo jakim primijenjenim poljima.

Primjeri paramagnetskih materijala su aluminij i natrij. Različite varijante paramagnetizma javljaju se u funkciji kristalne strukture materijala, što inducira magnetske interakcije između susjednih atoma.

Feromagnetizam

U materijalima Feromagnetski pojedinačni magnetski momenti velikih skupina atoma ili molekula ostaju poravnati jedno s drugim zbog jake sprege, čak i u nedostatku vanjskog polja.

Te se skupine nazivaju Domene, a ponašaju se poput malog trajnog magneta. Domene su oblikovane da minimaliziraju magnetsku energiju između njih.

U nedostatku primijenjenog polja, domene imaju svoje mrežne magnetske momente nasumično raspoređene. Kada se primijeni vanjsko polje, domene se teže poravnati s poljem. Ovo poravnanje može ostati u nekim slučajevima vrlo jake sprege kad se polje ukloni, stvarajući trajni magnet. Termička agitacija ima tendenciju neusklađivanja domena.

Feromagnetski materijali su jako magnetizirani u istom smjeru kao i magnetsko polje primijenjena. Tako se na tijelu pojavljuje privlačna sila s obzirom na primijenjeno polje.

Pri normalnoj temperaturi toplinska energija uglavnom nije dovoljna za razmagnetivanje magnetiziranog materijala. Međutim, iznad određene temperature, koja se naziva Curiejeva temperatura, materijal postaje paramagnetski.

Tada je jedan od načina magnetiziranja feromagnetskog materijala zagrijte je iznad ove temperature.

Primjeri feromagnetskih materijala su željezo, kobalt, nikal i čelik.

Antiferromagnetizam

Materijali Antiferromagnetski imaju prirodno stanje u kojem su atomski spinovi susjednih atoma suprotni, tako da je neto magnetski moment nula. Ovo prirodno stanje otežava magnetizaciju materijala.

Manganov fluorid (MnF) je jednostavan primjer. Iznad kritične temperature, koja se naziva Neelova temperatura, antiferromagnetski materijal postaje paramagnetski.

Još jedan primjer antiferromagnetskog materijala je krom.

Ferrimagnetizam

Materijali Ferrimagnetic su slični antiferromagneticima, osim što su izmjenične vrste atoma različite, kao npr na primjer, postojanjem dvije isprepletene kristalne podmreže i imaju magnetske momente drugačiji.

Dakle postoji neto magnetizacija, koja u slučajevima može biti vrlo intenzivna. The Magnetit Od davnina je poznat kao magnetski materijal. Jedan je od oksida željeza (Fe₃ILI₄) i strukture je s kubičnim rasporedom. Ostali primjeri ferrimagnetskih materijala su feriti.

Magneti

Obično se zove Magnet na bilo koji objekt koji stvara vanjsko magnetsko polje. A trajni magnet je materijal koji, kad se stavi u dovoljno jako magnetsko polje, ne samo da stvara vlastito ili inducirano magnetsko polje, već također nastavlja proizvoditi inducirano polje čak i nakon uklanjanja iz primijenjenog polja.

Ovo se svojstvo s vremenom ne mijenja niti slabi kada je magnet izložen promjenama temperature, poljima razmagnetivanja, mehaničkim naprezanjimaitd. Sposobnost materijala da izdrži bez promjena u svojim magnetskim svojstvima razne vrste okruženja i radnih uvjeta definira vrste primjena u kojima se može koristiti.

Je imenovan Mekani magnetski materijal onom koji izgubi magnetizaciju kad se povuče vanjsko polje koje ga je proizvelo. Korisan je za transport, koncentriranje ili oblikovanje magnetskih polja.

The Tvrdi magnetski materijali oni su oni koji održavaju magnetizaciju čak i uklanjajući primijenjeno polje. Koriste se za proizvodnju trajnih magneta.

Primjeri magnetskih materijala

1. Alnico smjesa (aluminij-nikal-kobalt)
2. Smjesa mangan-aluminij-ugljik
3. Bakar (dijamagnetski)
4. Helij (dijamagnetski)
5. Aluminij (paramagnetski)
6. Natrij (paramagnetski)
7. Željezo (feromagnetsko)
8. Kobalt (feromagnetski)
9. Nikal (feromagnetski)
10. Čelici (feromagnetski)
11. Magnezijev fluorid MnF (antiferromagnetski)
12. Krom (antiferromagnetski)
13. Magnetitna vjera₃ILI₄ (Ferrimagnetski)
14. Feriti (ferrmagnetski)