مواد مغناطیسی مختلف چیست؟

مغناطیس، نیروی بنیادی طبیعت، در مواد مختلف ظاهر می شود که هر کدام دارای خواص منحصر به فرد وبرنامه های کاربردی Magent. درک انواع مختلف مواد مغناطیسی برای زمینه های مختلف از جمله فیزیک، مهندسی و فناوری بسیار مهم است. بیایید به دنیای جذاب مواد مغناطیسی بپردازیم و ویژگی ها، طبقه بندی ها و کاربردهای عملی آنها را بررسی کنیم.

1. مواد فرومغناطیسی:

مواد فرومغناطیسی قوی و قوی هستندمغناطش دائمی، حتی در غیاب میدان مغناطیسی خارجی. آهن، نیکل و کبالت نمونه های کلاسیک مواد فرومغناطیسی هستند. این مواد دارای گشتاورهای مغناطیسی خود به خودی هستند که در یک راستا قرار می گیرند و یک میدان مغناطیسی کلی قوی ایجاد می کنند. مواد فرومغناطیسی به دلیل خواص مغناطیسی قوی خود به طور گسترده در کاربردهایی مانند دستگاه های ذخیره مغناطیسی، موتورهای الکتریکی و ترانسفورماتورها استفاده می شوند.

2. مواد پارامغناطیس:

مواد پارامغناطیس ضعیف جذب میدان های مغناطیسی می شوند و زمانی که در معرض چنین میدان هایی قرار می گیرند مغناطش موقتی از خود نشان می دهند. برخلاف مواد فرومغناطیسی، مواد پارامغناطیس پس از حذف میدان خارجی، خاصیت مغناطیسی خود را حفظ نمی کنند. موادی مانند آلومینیوم، پلاتین و اکسیژن به دلیل وجود الکترون های جفت نشده، پارامغناطیس هستند که با میدان مغناطیسی خارجی همسو می شوند اما پس از حذف میدان به جهت گیری های تصادفی برمی گردند. مواد پارامغناطیس کاربردهایی در دستگاه های تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI) پیدا می کنند، جایی که پاسخ ضعیف آنها به میدان های مغناطیسی سودمند است.

3. مواد دیامغناطیس:

مواد دیامغناطیس، بر خلاف مواد فرومغناطیسی و پارامغناطیس، توسط میدان های مغناطیسی دفع می شوند. هنگامی که مواد دیامغناطیسی در معرض میدان مغناطیسی قرار می گیرند، یک میدان مغناطیسی ضعیف متضاد ایجاد می کنند که باعث می شود آنها از منبع میدان دور شوند. نمونه های رایج مواد دیامغناطیس عبارتند از مس، بیسموت و آب. در حالی که اثر دیامغناطیس در مقایسه با فرومغناطیس و پارامغناطیس نسبتا ضعیف است، پیامدهای اساسی در زمینه هایی مانند علم مواد و فن آوری شناور دارد.

4. مواد فری مغناطیسی:

مواد فری مغناطیسی رفتار مغناطیسی مشابه مواد فرومغناطیسی اما با خواص مغناطیسی متمایز از خود نشان می دهند. در مواد فرومغناطیسی، دو زیرشبکه گشتاورهای مغناطیسی در جهات مخالف هم تراز می شوند که منجر به یک گشتاور مغناطیسی خالص می شود. این پیکربندی باعث مغناطش دائمی می شود، اگرچه معمولاً ضعیف تر از مواد فرومغناطیسی است. فریت ها، دسته ای از مواد سرامیکی حاوی ترکیبات اکسید آهن، نمونه های قابل توجهی از مواد فری مغناطیسی هستند. آنها به دلیل خواص مغناطیسی و الکتریکی خود به طور گسترده در وسایل الکترونیکی، مخابراتی و مایکروویو استفاده می شوند.

5. مواد ضد فرومغناطیسی:

مواد ضد فرومغناطیسی نظم مغناطیسی از خود نشان می دهند که در آن گشتاورهای مغناطیسی مجاور به صورت پاد موازی با یکدیگر قرار می گیرند و منجر به لغو گشتاور مغناطیسی کلی می شود. در نتیجه، مواد ضد فرومغناطیسی معمولاً مغناطیسی ماکروسکوپی را نشان نمی دهند. اکسید منگنز و کروم نمونه هایی از مواد ضد فرومغناطیسی هستند. در حالی که آنها ممکن است کاربرد مستقیمی در فناوری های مغناطیسی پیدا نکنند، مواد ضد فرومغناطیسی نقش مهمی در تحقیقات بنیادی و توسعه اسپینترونیک دارند، شاخه ای از الکترونیک که از اسپین الکترون ها بهره برداری می کند.