Mitä ovat eri magneettiset materiaalit?

Magnetismi, luonnon perusvoima, ilmenee erilaisissa materiaaleissa, joista jokaisella on ainutlaatuiset ominaisuudet jamagneetit sovellukset. Erilaisten magneettisten materiaalien ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää eri aloilla, mukaan lukien fysiikka, tekniikka ja tekniikka. Suvellaan magneettisten materiaalien kiehtovaan maailmaan ja tutkitaan niiden ominaisuuksia, luokituksia ja käytännön käyttöä.

1. Ferromagneettiset materiaalit:

Ferromagneettiset materiaalit ovat vahvoja japysyvä magnetointi, vaikka ulkoista magneettikenttää ei olisikaan. Rauta, nikkeli ja koboltti ovat klassisia esimerkkejä ferromagneettisista materiaaleista. Näillä materiaaleilla on spontaaneja magneettisia momentteja, jotka kohdistuvat samaan suuntaan ja luovat vahvan yleisen magneettikentän. Ferromagneettisia materiaaleja käytetään laajalti sovelluksissa, kuten magneettisissa tallennuslaitteissa, sähkömoottoreissa ja muuntajissa niiden kestävien magneettisten ominaisuuksien vuoksi.

2. Paramagneettiset materiaalit:

Paramagneettiset materiaalit houkuttelevat heikosti magneettikenttiä ja osoittavat tilapäistä magnetoitumista, kun ne altistuvat sellaisille kentille. Toisin kuin ferromagneettiset materiaalit, paramagneettiset materiaalit eivät säilytä magnetoitumista, kun ulkoinen kenttä poistetaan. Aineet, kuten alumiini, platina ja happi, ovat paramagneettisia, koska niissä on parittomia elektroneja, jotka ovat kohdakkain ulkoisen magneettikentän kanssa, mutta palaavat satunnaisiin suuntauksiin, kun kenttä poistetaan. Paramagneettisille materiaaleille löytyy käyttöä magneettikuvauslaitteissa (MRI), joissa niiden heikko vaste magneettikentille on edullinen.

3. Diamagneettiset materiaalit:

Diamagneettiset materiaalit, toisin kuin ferromagneettiset ja paramagneettiset materiaalit, hylkivät magneettikentät. Kun diamagneettiset materiaalit altistuvat magneettikentälle, ne kehittävät heikon vastakkaisen magneettikentän, mikä saa ne työntymään pois kentän lähteestä. Yleisiä esimerkkejä diamagneettisista materiaaleista ovat kupari, vismutti ja vesi. Vaikka diamagneettinen vaikutus on suhteellisen heikko verrattuna ferromagnetismiin ja paramagnetismiin, sillä on olennaisia ​​seurauksia sellaisilla aloilla kuin materiaalitiede ja levitaatiotekniikka.

4. Ferrimagneettiset materiaalit:

Ferrimagneettisten materiaalien magneettinen käyttäytyminen on samanlaista kuin ferromagneettiset materiaalit, mutta niillä on selkeät magneettiset ominaisuudet. Ferrimagneettisissa materiaaleissa kaksi magneettisten momenttien alihilaa asettuvat vastakkaisiin suuntiin, mikä johtaa nettomagneettiseen momenttiin. Tämä konfiguraatio aiheuttaa pysyvän magnetisoinnin, vaikkakin tyypillisesti heikompaa kuin ferromagneettisten materiaalien. Ferriitit, rautaoksidiyhdisteitä sisältävien keraamisten materiaalien luokka, ovat merkittäviä esimerkkejä ferrimagneettisista materiaaleista. Niitä käytetään laajalti elektroniikassa, televiestinnässä ja mikroaaltouunissa niiden magneettisten ja sähköisten ominaisuuksien vuoksi.

5. Antiferromagneettiset materiaalit:

Antiferromagneettisilla materiaaleilla on magneettinen järjestys, jossa vierekkäiset magneettiset momentit asettuvat vastakkain toistensa kanssa, mikä johtaa kokonaismagneettisen momentin kumoamiseen. Tämän seurauksena antiferromagneettiset materiaalit eivät tyypillisesti osoita makroskooppista magnetoitumista. Mangaanioksidi ja kromi ovat esimerkkejä antiferromagneettisista materiaaleista. Vaikka niille ei välttämättä löydy suoria sovellutuksia magneettiteknologioissa, antiferromagneettisilla materiaaleilla on ratkaiseva rooli perustutkimuksessa ja spintroniikan, elektronien spiniä hyödyntävän elektroniikan haaran, kehityksessä.