Conţinut
Multe materiale au proprietăți magnetice și o capacitate de a fi magnetizate. Două clase de materiale cu proprietăți magnetice sunt materiale paramagnetice și ferromagnetice. Aceste materiale au proprietăți magnetice naturale care le permit să fie atrase de un magnet. Materialele paramagnetice sunt slab atrase de magneți, iar materialele ferromagnetice sunt puternic atrase de magneți. Aceste proprietăți provin din structurile lor subatomice, care determină ce materiale pot fi puternic magnetizate și ce pot fi doar slab magnetizate.
Proprietăți magnetice
••• Ryan McVay / Photodisc / Getty ImagesNucleul a ceea ce permite magnetizarea unui material se află în structura sa subatomică în care electronii se învârt în jurul nucleului atomilor de materiale. Un electron învârtit creează un câmp magnetic numit dipol care, la fel ca un magnet de bare obișnuit, are atât poli nord, cât și sud. Când majoritatea electronilor se învârte în aceeași direcție, materialul are potențialul de a fi magnetizat. Cu toate acestea, dacă un material nu are o mare parte din electronii săi care se învârte în aceeași direcție, atunci are un potențial mai mic de a fi magnetizat, deoarece opoziția electronilor învârtiți neutralizează reciproc câmpurile magnetice individuale. Un exemplu de material care are majoritatea electronilor săi învârtiți în aceeași direcție și poate fi puternic magnetizat este fierul. Un exemplu de material care nu are majoritatea electronilor săi învârtiți în aceeași direcție și care poate fi doar magnetizat slab este aluminiul.
Materiale ferromagnetice
Datorită structurilor subatomice ale atomilor lor, materialele feromagnetice precum fierul, gadoliniul de nichel și cobaltul sunt atrase în mod natural de magneți. În mod obișnuit, aceste materiale trebuie să fie supuse unui proces cum ar fi încălzirea la o temperatură ridicată urmată de răcire în timp ce se află sub influența unui câmp magnetic puternic pentru a fi magnetizate ca un magnet permanent. Metodele mai puțin fizice, cum ar fi cățelarea materialului cu un magnet sau lovirea cu un ciocan pot face aceste materiale în magneți temporari. Ambele procese fizice determină alinierea câmpurilor magnetice induse de electroni.
Materiale paramagnetice
••• Jupiterimages / Comstock / Getty ImagesMaterialele paramagnetice sunt atrase slab de magneți datorită structurii subatomice a materialelor paramagnetice constând din doar câțiva electroni liberi care se învârt în aceeași direcție. Prin urmare, materialele paramagnetice precum cupru, aluminiu, platină și uraniu fac magneți mult mai slabi decât cei produși de materiale feromagnetice.
Materiale aliate
Aliajele materialelor ferromagnetice și paramagnetice pot varia cu potențialul lor de a fi magnetizate.De exemplu, deși nichelul este un material feromagnetic, o piesă de 5 cenți nu este atrasă de un magnet. Moneda americană de 5 cenți este un aliaj de 20 la sută nichel și 80 la sută cupru. Oțelul inoxidabil este un alt exemplu de material care nu este atras de un magnet, deoarece este un aliaj de fier feromagnetic cu crom și numeroase alte materiale paramagnetice.
Cu toate acestea, unele aliaje de materiale feromagnetice și paramagnetice fac magneți puternici. Un exemplu este alnico, care într-o formă este format din metale feromagnetice fier, nichel și cobalt cu materialele paramagnetice aluminiu și cupru.