Пример магнитных материалов

В Магнитные материалы те, кто способен создавать силовое поле привлекающий металлические материалы, Кампо также называется магнитным полем.

Магнетизм

В Магнетизм это емкость материала создавать магнитное поле, который будет отвечать за транспортировку близких к нему металлов.

Возможно, что электрические токи создают магнитное поле проходя через материал, делая его магнитным. Это явление называется Электромагнетизм. В дополнение к этому варианту существуют натуральные или синтетические материалы, которые создают магнитное поле.

Поля, создаваемые магнитными материалами, происходят от двух атомных источников: орбитальные угловые моменты Y спин электронов, что, находясь в непрерывном движении в материале, они испытывают силы перед приложением магнитного поля.

Магнитные характеристики материала могут изменяться при смешивании или сплавлении с другими элементами, где они изменяются в результате взаимодействия между атомами.

Например, немагнитный материал, такой как алюминий, может вести себя как магнитный материал в таких материалах, как Alnico (алюминий-никель-кобальт) или смесь марганец-алюминий-углерод.

Также, немагнитный материал может получить эту характеристику через механическая работа или другой источник стресса который изменяет геометрию кристаллической решетки, из которой она изначально состоит.

Магнитные моменты

Весь материал состоит из атомы, содержащие подвижные электроны. Приложенное к нему магнитное поле всегда действует на электроны, рассматриваемые индивидуально. Это вызывает эффект, называемый диамагнетизмом. Это хорошо известное явление, и оно зависит исключительно от движения электронов.

Электроны будут иметь Магнитный момент, что такое проделанная ими работа по созданию магнитного поля. Магнитный момент может быть Орбитальный, из-за движения электронов вокруг ядра, или Внутренний или спин, который обусловлен спином самого электрона..

На уровне атома сращивание магнитных моментов, внесенные электронами в атом или молекулу, частью которых они являются, дает результирующий магнитный момент атому или молекуле.

Когда есть чистый атомный или молекулярный момент, магнитные моменты стремятся выровняться с приложенным полем (или с полями, созданными соседними магнитными моментами), что приводит к эффекту Парамагнетизм.

В то же время присутствующая повсюду тепловая энергия стремится случайным образом сориентировать моменты магнитный, так что относительная интенсивность всех этих эффектов будет определять поведение материал. В немагнитном материале магнитные моменты ориентированы случайным образом..

Магнитная проницаемость

Магнитные материалы характеризуются своим Проницаемость µ, что является соотношением между поле магнитной индукции (тот, который внесен) и магнитное поле внутри материала:

Магнитное поведение

Материалы, которые можно модифицировать с помощью магнитного поля, могут вести себя по-разному, в том числе Основными из них являются диамагнетизм, парамагнетизм, ферромагнетизм, антиферромагнетизм и Ферримагнетизм.

Диамагнетизм

В Диамагнетизм это эффект, который основан на взаимодействии приложенного поля и подвижных электронов материала.

Диамагнитные материалы слабо намагничивать в обратном направлении приложенного магнитного поля. В результате на теле появляется сила отталкивания по отношению к приложенному полю.

Примерами диамагнитных материалов являются медь и гелий.

Парамагнетизм

Материалы Парамагнитный характеризуются атомами с чистый магнитный момент, которые обычно выравниваются параллельно приложенному полю. Свойства парамагнетизма следующие.

Парамагнитные материалы слабо намагничены в одном направлении чем приложенное магнитное поле. В результате на теле появляется сила притяжения по отношению к приложенному полю.

Интенсивность отклика очень мала, и эффекты практически невозможно обнаружить, за исключением чрезвычайно низких температур или очень сильных приложенных полей.

Примерами парамагнитных материалов являются алюминий и натрий. Различные варианты парамагнетизма возникают в зависимости от кристаллической структуры материала, которая вызывает магнитные взаимодействия между соседними атомами.

Ферромагнетизм

В материалах Ферромагнетик отдельные магнитные моменты больших групп атомов или молекул они остаются согласованными друг с другом из-за сильной связи даже в отсутствие внешнего поля.

Эти группы называются Домены, и они действуют как небольшой постоянный магнит. Домены сформированы так, чтобы минимизировать магнитную энергию между ними.

В отсутствие приложенного поля суммарные магнитные моменты доменов распределены случайным образом. Когда применяется внешнее поле, домены стремятся выровняться с полем. Это выравнивание может сохраняться в некоторых случаях очень сильной связи, когда поле удаляется, создавая постоянный магнит. Тепловое перемешивание приводит к смещению доменов.

Ферромагнитные материалы сильно намагничены в том же направлении, что и магнитное поле применяемый. Таким образом, на теле появляется сила притяжения по отношению к приложенному полю.

При нормальной температуре тепловой энергии обычно недостаточно для размагничивания намагниченного материала. Однако выше определенной температуры, называемой температурой Кюри, материал становится парамагнитным.

Один из способов размагнитить ферромагнитный материал - это нагреть его выше этой температуры.

Примерами ферромагнитных материалов являются железо, кобальт, никель и стали.

Антиферромагнетизм

Материалы Антиферромагнитный у них есть естественное состояние, в котором атомные спины соседних атомов противоположны, так что чистый магнитный момент равен нулю. Это естественное состояние затрудняет намагничивание материала.

Фторид марганца (MnF) - простой пример. Выше критической температуры, называемой температурой Нееля, антиферромагнитный материал становится парамагнитным.

Другой пример антиферромагнитного материала - хром.

Ферримагнетизм

Материалы Ферримагнитный похожи на антиферромагнетики, за исключением того, что чередующиеся виды атомов различны, например например, наличием двух переплетенных кристаллических подсетей и магнитными моментами разные.

Итак, есть чистая намагниченность, которая может быть очень сильной в случаях. В Магнетит Он был известен как магнитный материал с древних времен. Это один из оксидов железа (Fe₃ИЛИ ЖЕ₄) и имеет структуру с кубическим расположением. Другими примерами ферримагнетиков являются ферриты.

Магниты

Обычно это называется Магнит к любому объекту, который создает внешнее магнитное поле. А постоянный магнит это материал, который при помещении в достаточно сильное магнитное поле не только создает собственное или индуцированное магнитное поле, но и продолжает создавать индуцированное поле даже после того, как был удален из применяемого поля.

Это свойство не изменяется и не ослабевает с течением времени, за исключением когда магнит подвергается температурным изменениям, размагничивающим полям, механическим напряжениям, так далее. Способность материала выдерживать без изменения своих магнитных свойств различные типы окружающей среды и условия работы определяет типы приложений, в которых он может использоваться.

Назван Мягкий магнитный материал к тому, что теряет свою намагниченность, когда внешнее поле, создавшее его, снимается. Это полезно для транспортировки, концентрации или формирования магнитных полей.

В Твердые магнитные материалы это те, которые поддерживают намагничивание даже при удалении приложенного поля. Их используют для изготовления постоянных магнитов.

Примеры магнитных материалов

1. Alnico Mix (алюминий-никель-кобальт)
2. Смесь марганца, алюминия и углерода
3. Медь (диамагнитная)
4. Гелий (диамагнитный)
5. Алюминий (парамагнитный)
6. Натрий (парамагнитный)
7. Железо (ферромагнетик)
8. Кобальт (ферромагнетик)
9. Никель (ферромагнетик)
10. Стали (ферромагнитные)
11. Фторид магния MnF (антиферромагнитный)
12. Хром (антиферромагнетик)
13. Магнетитовая вера₃ИЛИ ЖЕ₄ (Ферримагнитный)
14. Ферриты (ферримагнетики)