Exempel på magnetiska material

De Magnetiska material är de som är kan producera ett Force Field som lockar metalliska material, Campo även kallat magnetfält.

Magnetism

De Magnetism är kapaciteten hos ett material av producera ett magnetfält, som kommer att ha ansvaret för att dra metallerna som ligger nära den.

Är det möjligt att elektriska strömmar producerar ett magnetfält passerar genom ett material och gör det magnetiskt. Detta fenomen kallas Elektromagnetism. Förutom detta alternativ finns det naturliga eller syntetiskt skapade material som skapar ett magnetfält.

Fälten skapade av magnetiska material kommer från två atomkällor: orbital vinkelmoment Y snurra av elektroner, eftersom de är i kontinuerlig rörelse i materialet, upplever de krafter före ett magnetfält som appliceras.

De magnetiska egenskaperna hos ett material kan förändras genom blandning eller legering med andra element, där de förändras av interaktionerna mellan atomer.

Till exempel kan ett icke-magnetiskt material såsom aluminium fungera som ett magnetiskt material i material som blandningen Alnico (aluminium-nickel-kobolt) eller mangan-aluminium-kol.

Också, icke-magnetiskt material kan ta på sig denna egenskap genom mekaniskt arbete eller annan källa till stress som förändrar geometrin hos det kristallina gitteret som ursprungligen överensstämmer med det.

Magnetiska ögonblick

Allt material består av atomer som innehåller mobila elektroner. Ett magnetfält som appliceras på det verkar alltid på de elektroner som betraktas individuellt. Detta ger upphov till den effekt som kallas Diamagnetism. Detta är ett välkänt fenomen, och det beror enbart på elektronernas rörelse.

Elektroner kommer att ha en Magnetiskt ögonblick, vad är en arbete gjort av dem för att skapa ett magnetfält. Det magnetiska ögonblicket kan vara Orbital, på grund av elektroners rörelse runt kärnan, eller Intrinsic eller spin, vilket beror på elektronens snurrning.

På atomens nivå, skarvning av magnetiska ögonblick, bidragna av elektroner till atomen eller molekylen som de är en del av, ger ett resulterande magnetiskt moment till atomen eller molekylen.

När det finns ett atom- eller molekylärt nettomoment tenderar de magnetiska momenten att anpassas till det applicerade fältet (eller med fälten som skapas av närliggande magnetiska moment), vilket resulterar i effekten av Paramagnetism.

Samtidigt tenderar den värmeenergi som finns överallt att slumpmässigt orientera ögonblicken magnetisk, så att den relativa intensiteten av alla dessa effekter kommer att avgöra beteendet hos material. I ett icke-magnetiserat material är de magnetiska ögonblicken slumpmässigt orienterade.

Magnetisk permeabilitet

Magnetiska material kännetecknas av deras Permeabilitet µ, vilket är förhållandet mellan magnetiskt induktionsfält (den som har bidragit) och den magnetfältet i materialet:

Magnetiska beteenden

Material som kan modifieras med ett magnetfält kan bete sig på olika sätt, inklusive de viktigaste är diamagnetism, paramagnetism, ferromagnetism, antiferromagnetism och Ferrimagnetism.

Diamagnetism

De Diamagnetism det är en effekt som bygger på interaktionen mellan det applicerade fältet och mobila elektroner av materialet.

Diamagnetiska material är magnetiseras svagt i motsatt riktning det applicerade magnetfältet. Resultatet är att en avstötande kraft dyker upp på kroppen med avseende på det applicerade fältet.

Exempel på diamagnetiska material är koppar och helium.

Paramagnetism

Materialen Paramagnetisk kännetecknas av atomer med a nettomagnetiskt ögonblick, som vanligtvis är parallella med ett tillämpat fält. Egenskaperna hos paramagnetism är som följer.

Paramagnetiska material magnetiseras svagt i samma riktning än det applicerade magnetfältet. Det visar sig att en attraktiv kraft dyker upp på kroppen med avseende på det applicerade fältet.

Intensiteten hos svaret är mycket liten och effekterna är praktiskt taget omöjliga att upptäcka förutom vid extremt låga temperaturer eller mycket starkt applicerade fält.

Exempel på paramagnetiska material är aluminium och natrium. Olika varianter av paramagnetism förekommer som en funktion av materialets kristallstruktur, vilket inducerar magnetiska interaktioner mellan angränsande atomer.

Ferromagnetism

I materialen Ferromagnetisk de individuella magnetiska momenten i stora grupper av atomer eller molekyler de håller sig i linje med varandra på grund av en stark koppling, även i frånvaro av ett externt fält.

Dessa grupper kallas Domäner, och de fungerar som en liten permanentmagnet. Domänerna bildas för att minimera den magnetiska energin mellan dem.

I avsaknad av tillämpat fält har domänerna sina magnetiska nettomoment slumpmässigt fördelade. När ett yttre fält används, tenderar domänerna att passa in i fältet. Denna inriktning kan förbli i vissa fall av mycket stark koppling när fältet tas bort, vilket skapar en permanent magnet. Termisk agitation tenderar att feljustera domänerna.

Ferromagnetiska material magnetiseras starkt i samma riktning som magnetfältet applicerad. Således uppträder en attraktiv kraft på kroppen med avseende på det applicerade fältet.

Vid normal temperatur är termisk energi i allmänhet inte tillräcklig för att avmagnetisera ett magnetiserat material. Men över en viss temperatur, kallad Curietemperatur, blir materialet paramagnetiskt.

Ett sätt att demagnetisera ett ferromagnetiskt material är då värm den över denna temperatur.

Exempel på ferromagnetiska material är järn, kobolt, nickel och stål.

Antiferromagnetism

Materialen Antiferromagnetisk de har ett naturligt tillstånd där atomvridningarna hos angränsande atomer är motsatta, så att nettomagnetmomentet är noll. Detta naturliga tillstånd gör det svårt för materialet att magnetiseras.

Manganfluorid (MnF) är ett enkelt exempel. Över en kritisk temperatur, kallad Neel-temperaturen, blir ett antiferromagnetiskt material paramagnetiskt.

Ett annat exempel på ett antiferromagnetiskt material är krom.

Ferrimagnetism

Materialen Ferrimagnetisk liknar antiferromagnetik, förutom att de växlande atomerna är olika, såsom till exempel genom att det finns två sammanflätade kristallina subnät och har magnetiska moment annorlunda.

Så det finns en nätmagnetisering, vilket kan vara mycket intensivt i fall. De Magnetit Det har varit känt som ett magnetiskt material sedan urminnes tider. Det är en av oxiderna av järn (Fe₃ELLER₄) och har en kubikarrangemangsstruktur. Andra exempel på ferrimagnetiska material är ferrit.

Magneterna

Det kallas vanligtvis Magnet till något objekt som producerar ett externt magnetfält. A permanentmagnet är ett material som, när det placeras i ett tillräckligt starkt magnetfält, inte bara producerar sitt eget eller inducerade magnetfält utan också fortsätter att producera inducerat fält även efter att ha tagits bort från det tillämpade fältet.

Den här egenskapen ändras inte eller försvagas över tiden utom när magneten utsätts för temperaturförändringar, demagnetiserande fält, mekaniska påkänningar, etc. Materialets förmåga att motstå utan förändringar i dess magnetiska egenskaper olika typer av miljöer och arbetsförhållanden definierar de typer av applikationer där det kan användas.

Heter Mjukt magnetiskt material till den som tappar sin magnetisering när det yttre fält som producerade det dras tillbaka. Det är användbart för transport, koncentrering eller formning av magnetfält.

De Hårda magnetiska material de är de som upprätthåller magnetiseringen till och med tar bort det applicerade fältet. De används för tillverkning av permanentmagneter.

Exempel på magnetiska material

1. Alnico Blend (aluminium-nickel-kobolt)
2. Blandning av mangan-aluminium-kol
3. Koppar (diamagnetisk)
4. Helium (diamagnetisk)
5. Aluminium (paramagnetisk)
6. Natrium (paramagnetisk)
7. Järn (ferromagnetisk)
8. Kobolt (ferromagnetisk)
9. Nickel (ferromagnetisk)
10. Stål (ferromagnetisk)
11. Magnesiumfluorid MnF (antiferromagnetisk)
12. Krom (antiferromagnetisk)
13. Magnetitro₃ELLER₄ (Ferrimagnetisk)
14. Ferrit (Ferrimagnetic)