Co to jest Ferromagnetyk

Co to znaczy FERROMAGNETYK: materiał, gdzie występuje zdarzenie spontanicznego namagnesowania, przejawiające się istnieniem makroskopowych obszarów jednorodnie namagnesowanych ( domena magnetyczna) w nieobecności zewnętrznego pola magnetycznego. Ferromagnetyzm występuje w pięciu pierwiastkach (Fe, Co, Ni, Gd i Dy) i w roztworach stałych tych i innych pierwiastków. W materiałach tych występuje tak zwany sprzężenie wymienne, umożliwiające uzyskanie dużego stopnia magnetycznego uporządkowania elementarnych momentów dipolowych pomimo termicznego ruchu atomów, przeciwdziałającego takiemu uporządkowaniu. Sprzężenie wymienne jest efektem kwantowym i nie może być omówione na gruncie mechaniki klasycznej. Jeżeli temp. wzrośnie ponad pewnej wartości, zwanej temperaturą Curie, uporządkowanie znika i materiał staje się paramagnetykiem. Ferromagnetyzm jest nie tylko cechą atomu albo jonu, lecz także cechą oddziaływania między sąsiednimi atomami albo jonami w sieci krystalicznej ciała stałego. Temp. Curie dla żelaza wynosi 1043 . Względna przenikalność magnetyczna i podatność χ mają spore wartości, które zależą od natężenia pola magnesującego H. Zależność wartości wektora indukcji magnetycznej B od natężenia pola magnetycznego H jest wyrażona pętlą histerezy magnetycznej. Zewnętrzne pole magnetyczne, wytworzone na przykład poprzez solenoid, skutkuje ruch ścian międzydomenowych i przy dostatecznie sporym natężeniu ustawienie momentów dipolowych domen, w rdzeniu wypełniającym solenoid, w jednym kierunku. Obserwuje się wtedy stan nasycenia indukcji magnetycznej w rdzeniu. Istotnymi wyznacznikami zależności są: indukcja pozostała (pozostałość magnetyczna) Br i koercja Hc. F. twarde, charakteryzujące się sporą koercją, użytkowane są do produkcji trwałych magnesów i jako materiały czynne wykorzystywane do zapisu dźwięku, obrazu i innych danych na taśmach i dyskach magnetycznych. Materiały miękkie, o małej koercji, charakteryzujące się wąską pętlą histerezy użytkowane są w konstrukcjach transformatorów, maszyn elektrycznych i głowic wykorzystywanych do zapisu informacji na taśmach i dyskach magnetycznych. Wąska i o małej powierzchni pętla histerezy zapewnia małe utraty energii występujące przy ciągłym przemagnesowywaniu rdzenia, na przykład w okresie pracy transformatora ("utraty na histerezę"). Jak łatwo się przekonać, wartość pola powierzchni pętli histerezy ma wymiar "energii na jednostkę objętości": gdyż ono jest miarą strat na histerezę występujących w jednostce objętości rdzenia. Gdyż przenikalność magnetyczna f. jest funkcją natężenia pola magnetycznego, wprowadza się definicja różniczkowej przenikalności magnetycznej, zdefiniowanej w następujący sposób: Przykładową zależność μr = μr(H) przedstawiono na rysunku. Gdyż magnesowanie rdzenia ferromagnetycznego jest powiązane z przeorientowaniem jednorodnie namagnesowanych obszarów makroskopowych (domen), pierwotna krzywa magnesowania (a b) wykazuje nieciągłości (schodki), zwane skokami Barkhausena. Innymi rodzajami magnetyzmu, związanymi z ferromagnetyzmem, są: antyferromagnetyzm i ferrimagnetyzm. W substancjach antyferromagnetycznych, do których należy tlenek manganu MnO2, sprzężenie wymienne skutkuje ustawienie sąsiednich elementarnych momentów magnetycznych w położeniu antyrównoległym. Ponad pewnej temp., zwanej temperaturą Neela, uporządkowanie momentów magnetycznych zanika i materiał staje się paramagnetykiem. W substancjach ferrimagnetycznych, do których należy ferryt żelaza, występują dwa typy jonów paramagnetycznych. W ferrycie żelaza to są jony: Fe2+ i Fe3+ posiadające różne elementarne momenty magnetyczne. Sprzężenie wymienne skutkuje uporządkowanie obu rodzajów momentów, jak przedstawiono na schemacie. Ponad pewnej charakterystycznej dla danego materiału temp., uporządkowanie znika