Príklad magnetických materiálov

The Magnetické materiály sú tí, ktorí sú schopné vytvoriť silové pole ktorý priťahuje kovové materiály, Campo nazýva sa aj magnetické pole.

Magnetizmus

The Magnetizmus je kapacita materiálu vytvárajú magnetické pole, ktorá bude mať na starosti vyťahovanie kovov, ktoré sú jej blízke.

Je možné, že elektrické prúdy vytvárajú magnetické pole prechádzajúcim cez materiál, čím sa stáva magnetickým. Tento jav sa nazýva Elektromagnetizmus. Okrem tejto možnosti existujú aj prírodné alebo synteticky vytvorené materiály, ktoré vytvárajú magnetické pole.

Polia vytvorené magnetickými materiálmi pochádzajú z dvoch atómových zdrojov: orbitálne uhlové momenty Y. spin elektrónov, že sú v neustálom pohybe v materiáli, zažívajú sily pred pôsobením magnetického poľa.

Magnetické vlastnosti materiálu sa môžu meniť zmiešaním alebo legovaním s inými prvkami, kde sa menia interakciami medzi atómami.

Napríklad nemagnetický materiál, ako je hliník, sa môže správať ako magnetický materiál v materiáloch, ako je zmes Alnico (hliník-nikel-kobalt) alebo mangán-hliník-uhlík.

Tiež nemagnetický materiál môže túto vlastnosť prijať cez mechanické práce alebo iný zdroj stresu ktorá mení geometriu kryštálovej mriežky, ktorá ju pôvodne tvorila.

Magnetické momenty

Celý materiál sa skladá z atómy obsahujúce mobilné elektróny. Magnetické pole na neho pôsobiace vždy pôsobí na elektróny považované individuálne. To vedie k účinku nazývanému diamagnetizmus. Toto je dobre známy jav a závisí výlučne od pohybu elektrónov.

Elektrony budú mať Magnetický moment, čo je a nimi vykonanú prácu na vytvorení magnetického poľa. Magnetický moment môže byť Orbitálny, v dôsledku pohybu elektrónov okolo jadra, príp Vnútorná alebo spin, ktorá je dôsledkom rotácie samotného elektrónu.

Na úrovni atómu spojenie magnetických momentov, prispievaný elektrónmi k atómu alebo molekule, ktorej sú súčasťou, dáva výsledný magnetický moment atómu alebo molekule.

Ak existuje čistý atómový alebo molekulárny moment, magnetické momenty majú tendenciu sa vyrovnávať s použitým poľom (alebo s poľami vytvorenými susednými magnetickými momentmi), čo vedie k efektu Paramagnetizmus.

Zároveň má všade prítomná tepelná energia tendenciu náhodne orientovať okamihy magnetické, takže relatívna intenzita všetkých týchto účinkov určí správanie materiál. V nemagnetizovanom materiáli sú magnetické momenty náhodne orientované.

Magnetická priepustnosť

Magnetické materiály sa vyznačujú svojimi Priepustnosť µ, čo je vzťah medzi magnetické indukčné pole (ten, ktorým sa prispieva) a magnetické pole v materiáli:

Magnetické správanie

Materiály, ktoré je možné modifikovať magnetickým poľom, sa môžu správať rôznymi spôsobmi, vrátane hlavnými sú diamagnetizmus, paramagnetizmus, feromagnetizmus, antiferomagnetizmus a Ferimagnetizmus.

Diamagnetizmus

The Diamagnetizmus je to efekt, ktorý je založená na interakcii medzi aplikovaným poľom a mobilnými elektrónmi materiálu.

Diamagnetické materiály sú slabo magnetizuje v opačnom smere aplikovaného magnetického poľa. Ukazuje sa, že na telo sa objavuje odpudivá sila vzhľadom na aplikované pole.

Príkladmi diamagnetických materiálov sú meď a hélium.

Paramagnetizmus

Materiály Paramagnetické sú charakterizované atómami s a čistý magnetický moment, ktoré sú zvyčajne zarovnané rovnobežne s použitým poľom. Vlastnosti paramagnetizmu sú nasledujúce.

Paramagnetické materiály sú slabo magnetizované rovnakým smerom ako aplikované magnetické pole. Výsledkom je, že na telo sa objaví príťažlivá sila vzhľadom na použité pole.

Intenzita odozvy je veľmi malá a účinky je prakticky nemožné zistiť, okrem extrémne nízkych teplôt alebo veľmi silných aplikovaných polí.

Príklady paramagnetických materiálov sú hliník a sodík. Rôzne varianty paramagnetizmu sa vyskytujú ako funkcia kryštalickej štruktúry materiálu, ktorá indukuje magnetické interakcie medzi susednými atómami.

Feromagnetizmus

V materiáloch Feromagnetický jednotlivé magnetické momenty veľkých skupín atómov alebo molekúl zostávajú navzájom vyrovnané v dôsledku silnej väzby, a to aj pri absencii vonkajšieho poľa.

Tieto skupiny sa nazývajú Domény, a pôsobia ako malý permanentný magnet. Domény sú tvorené tak, aby sa minimalizovala magnetická energia medzi nimi.

Pri absencii aplikovaného poľa majú domény náhodne distribuované svoje čisté magnetické momenty. Keď sa použije vonkajšie pole, domény majú tendenciu sa zarovnávať s poľom. Toto vyrovnanie môže zostať v niektorých prípadoch veľmi silného spojenia, keď je pole odstránené, čím sa vytvorí permanentný magnet. Tepelné miešanie vedie k nesprávnemu zarovnaniu domén.

Feromagnetické materiály sú silne magnetizované v rovnakom smere ako magnetické pole aplikovaný. Na telo sa tak objaví príťažlivá sila vzhľadom na použité pole.

Pri normálnej teplote nie je tepelná energia spravidla dostatočná na demagnetizáciu magnetizovaného materiálu. Avšak nad určitú teplotu, ktorá sa nazýva Curieho teplota, sa materiál stáva paramagnetickým.

Jedným zo spôsobov demagnetizácie feromagnetického materiálu je potom zohrejte ju nad túto teplotu.

Príklady feromagnetických materiálov sú železo, kobalt, nikel a ocele.

Antiferromagnetism

Materiály Antiferomagnetický majú prirodzený stav, v ktorom sú atómové spiny susedných atómov opačné, takže čistý magnetický moment je nulový. Tento prirodzený stav sťažuje magnetizáciu materiálu.

Fluorid manganatý (MnF) je jednoduchým príkladom. Nad kritickou teplotou, ktorá sa nazýva teplota Neel, sa antiferomagnetický materiál stáva paramagnetickým.

Ďalším príkladom antiferomagnetického materiálu je chróm.

Ferimagnetizmus

Materiály Ferimagnetické sú podobné antiferomagnetikám, až na to, že druhy striedavých atómov sú rôzne, ako napr napríklad existenciou dvoch prekladaných kryštalických podsietí a majú magnetické momenty rôzne.

Takže existuje magnetizácia siete, ktorá môže byť v prípadoch veľmi intenzívna. The Magnetit Odpradávna bol známy ako magnetický materiál. Je to jeden z oxidov železa (Fe₃ALEBO₄) a má štruktúru s kubickým usporiadaním. Ďalším príkladom ferimagnetických materiálov sú ferity.

Magnety

Spravidla sa to volá Magnet na akýkoľvek objekt, ktorý produkuje vonkajšie magnetické pole. A permanentný magnet je materiál, ktorý keď je umiestnený v dostatočne silnom magnetickom poli, vytvára nielen svoje vlastné alebo indukované magnetické pole, ale aj pokračuje vo vytváraní indukovaného poľa aj po odstránení z použitého poľa.

Táto vlastnosť sa časom nemení ani nezoslabuje keď je magnet vystavený teplotným zmenám, demagnetizačným poliam, mechanickému namáhaniu, atď. Schopnosť materiálu odolávať rôznym typom prostredí a pracovných podmienok bez zmien jeho magnetických vlastností určuje typy aplikácií, v ktorých sa môže použiť.

Je pomenovaný Mäkký magnetický materiál tomu, ktorý stratí svoju magnetizáciu, keď sa stiahne vonkajšie pole, ktoré ho produkovalo. Je to užitočné na prepravu, koncentráciu alebo tvarovanie magnetických polí.

The Tvrdé magnetické materiály sú to tie, ktoré udržujú magnetizáciu aj pri odstránení aplikovaného poľa. Používajú sa na výrobu permanentných magnetov.

Príklady magnetických materiálov

1. Alnico Mix (hliník-nikel-kobalt)
2. Zmes mangán-hliník-uhlík
3. Meď (diamantová)
4. Hélium (diamantové)
5. Hliník (paramagnetický)
6. Sodík (paramagnetický)
7. Železo (feromagnetické)
8. Kobalt (feromagnetický)
9. Nikel (feromagnetický)
10. Ocele (feromagnetické)
11. Fluorid horečnatý MnF (antiferomagnetický)
12. Chróm (antiferomagnetický)
13. Magnetitová viera₃ALEBO₄ (Ferimagnetické)
14. Ferity (ferimagnetické)