Магнетизм металлов 101

Оглавление

Что такое магнетизм

Магнетизм — это физическое свойство материалов, которое генерирует магнитное поле или находится под влиянием магнитных сил при воздействии внешнего магнитного поля. Магнетизм возникает из движения и спина электронов внутри материала, в частности из расположения неспаренных электронных спинов.

Магнитное поведение различных материалов можно разделить на несколько основных типов:

https://www.examples.com/physics/magnetism.html

Ферромагнетизм

Материал, который проявляет сильный магнетизм даже без внешнего магнитного поля. Этот магнетизм в основном встречается в элементах железа, кобальта и никеля.

Во внешнем магнитном поле магнитные моменты внутри этих материалов могут самопроизвольно выравниваться и сохранять магнетизм даже после снятия внешнего поля.  

Ферромагнитные материалы обычно используются при производстве магнитов и электрических компонентов.

Парамагнетизм

Материал, слабо притягиваемый внешним магнитным полем, но магнетизм исчезает после удаления внешнего поля. Такое поведение в основном наблюдается в таких материалах, как алюминий и платина.  

Парамагнетизм относительно слаб, и обычные магниты обычно не притягивают эти материалы.

Парамагнитные материалы обычно не используются для изготовления магнитов, но имеют особое применение в таких областях, как магнитно-резонансная томография (МРТ).

Резюме магнитных свойств

Диамагнетизм

Материал, который проявляет слабую обратную магнитную реакцию на внешнее магнитное поле. Этот тип магнетизма наблюдается в таких материалах, как медь, серебро и золото.

Все материалы проявляют некоторую степень диамагнетизма, обычно замаскированную другими магнитными свойствами. Только чистые диамагнитные материалы проявляют значительный диамагнетизм.  

Диамагнетизм применяется в сверхпроводниках и магнитной левитации, поскольку он может полностью противостоять магнитным полям.

Антиферромагнетизм и ферримагнетизм

Антиферромагнетизм:В этих материалах магнитные моменты соседних атомов компенсируют друг друга, в результате чего суммарный магнетизм отсутствует.

Ферримагнетизм:Подобно антиферромагнетизму, но магнитные моменты не полностью компенсируют друг друга, что приводит к некоторой степени магнетизма.

Какие металлы обладают магнитными свойствами?

Магнитные металлы в первую очередь включают ферромагнитные и некоторые парамагнитные металлы. В повседневной жизни наиболее известными магнитными металлами являются железо, кобальт и никель. Ниже приведены некоторые распространенные магнитные металлы:

  • Железо (Fe): Наиболее типичный ферромагнитный металл, широко используемый в производстве магнитов и моторного оборудования.
  • Кобальт (Co): Демонстрирует стабильный ферромагнетизм, часто используется в сплавах для улучшения магнитных свойств.
  • Никель (Ni): Распространенный ферромагнитный металл, широко используемый в электронике и производстве монет.
  • Гадолиний (Gd): Он проявляет ферромагнетизм при низких температурах и используется в специальных магнитных приложениях.
  • Алюминий (Al): Слабо парамагнитен, но может слегка притягиваться под действием сильного магнитного поля.
  • Платина (Pt): Также парамагнитный металл, обычно не обладающий видимыми магнитными свойствами, но слабо реагирующий под воздействием магнитного поля.
  • Вольфрам (W) и молибден (Mo): Эти металлы также являются парамагнитными, то есть практически не проявляют существенного магнетизма при комнатной температуре, но могут проявлять слабый магнетизм в очень сильных полях.
  • Стальные сплавы: Некоторые стали проявляют магнетизм из-за содержания в них железа. Низкоуглеродистая сталь и некоторые виды нержавеющей стали проявляют магнетизм под воздействием железа.
  • Неодим-железо-бор (NdFeB) и самарий-кобальт (SmCo): Эти редкоземельные сплавы обладают чрезвычайно сильным магнетизмом и используются для изготовления мощных магнитов, широко применяемых в двигателях, динамиках и аппаратах МРТ.

Наиболее распространенные магнитные металлы включают железо, кобальт, никель и их сплавы, которые проявляют сильный магнетизм и широко используются в промышленных и электронных приложениях. Такие металлы, как алюминий и платина, которые проявляют слабый парамагнетизм, обычно не используются для изготовления магнитов.

Дополнительная информация:

https://www.examples.com/physics/magnetism.html

Связанные ресурсы
Обновить настройки файлов cookie
ru_RURU
Прокрутить наверх