Приклад магнітних матеріалів

Магнітні матеріали це ті, хто є здатний створити Силове поле що приваблює металеві матеріали, Кампо також називається магнітним полем.

Магнетизм

Магнетизм є місткістю матеріалу створюють магнітне поле, який буде відповідати за перевезення металів, що знаходяться поблизу нього.

Цілком можливо, що електричні струми створюють магнітне поле проходячи крізь матеріал, роблячи його магнітним. Це явище називається Електромагнетизм. На додаток до цього варіанту існують природні або синтетично створені матеріали, які створюють магнітне поле.

Поля, створені магнітними матеріалами, походять від двох атомних джерел: орбітальні кутові моменти Y спін ​​електронів, що перебуваючи в безперервному русі в матеріалі, вони відчувають сили перед магнітним полем, яке застосовується.

Магнітні характеристики матеріалу можуть змінюватися шляхом змішування або сплавлення з іншими елементами, де вони змінюються внаслідок взаємодії між атомами.

Наприклад, немагнітний матеріал, такий як алюміній, може поводитися як магнітний матеріал у таких матеріалах, як суміш Alnico (алюміній-нікель-кобальт) або марганець-алюміній-вуглець.

Крім того, немагнітний матеріал може приймати цю характеристику через механічна робота або інші джерело стресу що змінює геометрію кристалічної решітки, яка її спочатку відповідає.

Магнітні моменти

Весь матеріал складається з атоми, що містять рухливі електрони. Нанесене на нього магнітне поле завжди діє на електрони, що розглядаються окремо. Це породжує ефект, який називається діамагнетизмом. Це добре відоме явище, і воно залежить виключно від руху електронів.

Електрони будуть мати Магнітний момент, що таке a робота, виконана ними для створення магнітного поля. Магнітний момент може бути Орбітальна, внаслідок руху електронів навколо ядра, або Внутрішній або спін, який обумовлений спіном самого електрона.

На рівні атома, сплайсинг магнітних моментів, внесені електронами в атом або молекулу, частиною якої вони є, дає результуючий магнітний момент атому або молекулі.

Коли є чистий атомний або молекулярний момент, магнітні моменти мають тенденцію вирівнюватися з прикладеним полем (або з полями, створеними сусідніми магнітними моментами), в результаті чого Парамагнетизм.

У той же час, теплова енергія, яка присутня скрізь, має тенденцію до випадкового орієнтування моментів магнітний, так що відносна інтенсивність усіх цих ефектів буде визначати поведінку матеріал. У немагнітному матеріалі магнітні моменти орієнтовані випадково.

Магнітна проникність

Магнітні матеріали характеризуються своєю Проникність µ, яка є взаємозв’язком між поле магнітної індукції (той, який внесено) та магнітне поле всередині матеріалу:

Магнітна поведінка

Матеріали, які можна модифікувати за допомогою магнітного поля, можуть поводитися по-різному, в тому числі основні з них - діамагнетизм, парамагнетизм, феромагнетизм, антиферромагнетизм та Ферримагнетизм.

Діамагнетизм

Діамагнетизм це ефект, який заснована на взаємодії між прикладеним полем і рухомими електронами матеріалу.

Діамагнітними матеріалами є слабо намагнічується у зворотному напрямку значення прикладеного магнітного поля. В результаті на тілі з’являється сила відштовхування щодо прикладеного поля.

Прикладами діамагнітних матеріалів є мідь та гелій.

Парамагнетизм

Матеріали Парамагнітний характеризуються атомами з a чистий магнітний момент, які зазвичай вирівнюються паралельно застосованому полю. Властивості парамагнетизму такі.

Парамагнітні матеріали слабо намагнічені в тому ж напрямку ніж прикладене магнітне поле. В результаті на тілі з’являється сила притягання щодо прикладеного поля.

Інтенсивність реакції дуже мала, і ефекти практично неможливо виявити, за винятком надзвичайно низьких температур або дуже сильних прикладних полів.

Прикладами парамагнітних матеріалів є алюміній та натрій. Різні варіанти парамагнетизму трапляються як функція кристалічної структури матеріалу, яка індукує магнітні взаємодії між сусідніми атомами.

Феромагнетизм

У матеріалах Феромагнітний окремі магнітні моменти великих груп атомів або молекул вони залишаються вирівняними один з одним через сильне зчеплення, навіть за відсутності зовнішнього поля.

Ці групи називаються Домени, і вони діють як маленький постійний магніт. Домени формуються для мінімізації магнітної енергії між ними.

За відсутності прикладеного поля домени мають свої чисті магнітні моменти випадковим чином розподіленими. Коли застосовується зовнішнє поле, домени, як правило, вирівнюються з полем. Це вирівнювання може залишатися в деяких випадках дуже міцного зчеплення, коли поле видаляється, створюючи постійний магніт. Термічне збудження, як правило, зміщує домени.

Феромагнітні матеріали сильно намагнічені в тому ж напрямку, що і магнітне поле застосовується. Таким чином, на тілі з’являється сила притягання щодо прикладеного поля.

При нормальній температурі теплової енергії, як правило, недостатньо для розмагнічування намагніченого матеріалу. Однак вище певної температури, яка називається температурою Кюрі, матеріал стає парамагнітним.

Тоді одним із способів розмагнічування феромагнітного матеріалу є нагріти його вище цієї температури.

Прикладами феромагнітних матеріалів є залізо, кобальт, нікель та сталь.

Антиферромагнетизм

Матеріали Антиферромагнітний вони мають природний стан, в якому атомні спіни сусідніх атомів протилежні, так що чистий магнітний момент дорівнює нулю. Цей природний стан ускладнює намагнічування матеріалу.

Простий приклад - фторид марганцю (MnF). Вище критичної температури, яка називається температурою Ніла, антиферромагнітний матеріал стає парамагнітним.

Іншим прикладом антиферомагнітного матеріалу є хром.

Ферримагнетизм

Матеріали Ферримагнітний є подібними до антиферромагнетиків, за винятком того, що змінні види атомів різні, такі як наприклад, існуванням двох переплетених кристалічних підмереж і мають магнітні моменти інший.

Отже, існує чисте намагнічування, яке може бути дуже інтенсивним у випадках. Магнетит Він був відомий як магнітний матеріал з давніх часів. Це один з оксидів заліза (Fe₃АБО₄) і має структуру з кубічним розташуванням. Іншими прикладами ферримагнітних матеріалів є ферити.

Магніти

Зазвичай його називають Магніт до будь-якого об'єкта, який створює зовнішнє магнітне поле. A постійний магніт це матеріал, який при розміщенні в досить сильному магнітному полі не тільки створює власне або індуковане магнітне поле, але також продовжує виробляти індуковане поле навіть після видалення з поля, що застосовується.

Ця властивість не змінюється і не ослаблюється з часом, окрім коли магніт зазнає змін температури, полів розмагнічування, механічних напруженьтощо Здатність матеріалу протистояти без зміни його магнітних властивостей різним типам середовищ та умов праці визначає типи застосувань, в яких він може бути використаний.

Названий М'який магнітний матеріал до тієї, яка втрачає свою намагніченість при виведенні зовнішнього поля, яке її породило. Це корисно для транспортування, концентрування або формування магнітних полів.

Тверді магнітні матеріали вони підтримують намагніченість, навіть видаляючи прикладене поле. Вони використовуються для виготовлення постійних магнітів.

Приклади магнітних матеріалів

1. Суміш Alnico (алюміній-нікель-кобальт)
2. Марганцево-алюмінієво-вуглецева суміш
3. Мідь (діамагнітна)
4. Гелій (діамагнітний)
5. Алюміній (парамагнітний)
6. Натрій (парамагнітний)
7. Залізо (феромагнітне)
8. Кобальт (феромагнітний)
9. Нікель (феромагнітний)
10. Сталі (феромагнітні)
11. Фторид магнію MnF (антиферромагнітний)
12. Хром (антиферромагнітний)
13. Магнетитова віра₃АБО₄ (Ферримагнітний)
14. Ферити (ферримагнітні)