انواع مواد مغناطیسی

همه مواد نوعی مغناطیس از خود نشان می دهند،  مواد مغناطیسی بر اساس عمق حساسیت آنها طبقه بندی می شوند. ما در زندگی روزمره بیشتراز همه اثر مغناطیسی را در مواد فرومغناطیس میبینیم اما در واقع چندین نوع مغناطیس وجود دارد.

مواد پارامغناطیس مانند آلومینیوم و اکسیژن به طور ضعیفی به یک میدان مغناطیسی ایجاد شده جذب می شوند. مواد دیامغناطیس به طور ضعیفی توسط یک میدان مغناطیسی دفع می شوند. در حالی که مواد ضد فرومغناطیسی، مانند کروم و شیشه های اسپین، رابطه پیچیده تری با میدان مغناطیسی دارند. نیروی آهنربا بر روی مواد پارامغناطیس، دیا مغناطیسی و ضد فرومغناطیسی معمولاً ضعیف تر از آن است که احساس شود و تنها با ابزارهای آزمایشگاهی قابل تشخیص است، بنابراین در زندگی روزمره، این مواد اغلب به عنوان غیر مغناطیسی توصیف می شوند.

۱.دیامغناطیس

خاصیت دیامغناطیسی تمایل ماده به دفع شدن توسط یک میدان مغناطیسی است و در همه مواد وجود دارد اما رفتار دیامغناطیس تنها در ماده هایی که فقط دیا مغناطیسی هستند مانند مس و کربن  مشاهده می شود و در ماده ای که خواص پارامغناطیس (یعنی تمایل به افزایش میدان مغناطیسی خارجی) دارند رفتار پارامغناطیس غالب است.

در یک ماده دیامغناطیس، هیچ الکترون جفت نشده (آزاد)  وجود ندارد و الکترون ها با هسته جفت شده اند بنابراین بین الکترون ها هیچ دوقطبی اتمی ای وجود ندارد زیرا با هسته خنثی شده است.به همبن دلیل وقتی ماده ای در میدان مغناطیسی خارجی قرار می گیرد ، دوقطبی ها طبق قانون لنز به گونه ای در مواد دیامغناطیسی القا میشوند که با میدان خارجی مخالفت کنند این منجر به اعمال یک گشتاور مغناطیسی کوچک در خلاف جهت میدان می شود و آن را دفع میکند .

الکترون آزد ، الکترون جفت نشده ، دیامغناطیس ، پارامغناطیس

۲.پارامغناطیس

در یک ماده پارامغناطیس الکترون های جفت نشده وجود دارد. یعنی اتم یا مولکولی که دقیقاً یک الکترون در آن وجود دارد. یک الکترون جفت نشده دارای دوقطبی مغناطیسی است و آزاد است که گشتاور مغناطیسی خود را در هر جهتی تراز کند. هنگامی که یک میدان مغناطیسی خارجی اعمال می شود، این گشتاورهای مغناطیسی تمایل دارند خود را در همان جهت میدان اعمال شده تراز کنند و در نتیجه آن را تقویت کنند.

 

۳.فرومغناطیس

فرومغناطیس مانند یک ماده پارامغناطیس دارای الکترون های جفت نشده است. در این مواد علاوه بر تمایل گشتاور مغناطیسی ذاتی الکترون ها به موازی بودن با میدان اعمالی، تمایلی نیز وجود دارد که این گشتاورهای مغناطیسی به موازات یکدیگر جهت گیری کنند . بنابراین، حتی در غیاب میدان اعمال شده، گشتاورهای مغناطیسی الکترون‌های موجود در ماده به‌طور خود به خود به موازات یکدیگر قرار می‌گیرند و باعث به وجود آمدن یک گشتاور مغناطیسی قوی تر موازی با  میدان مغناطیسی خارجی نسبت به مواد پارامغناطیس میشوند .

هر ماده فرومغناطیسی دمای منحصر به فرد خود را دارد که دمای کوری یا نقطه کوری نامیده می شود که در بالای آن خاصیت فرومغناطیسی خود را از دست می دهد. این به این دلیل است که تمایل حرارتی به بی نظمی بر کاهش انرژی ناشی از نظم فرومغناطیسی غلبه می کند. فرومغناطیس فقط در چند ماده رخ می دهد. موارد رایج عبارتند از آهن، نیکل، کبالت، آلیاژهای آنها و برخی از آلیاژهای فلزات کمیاب.

فرومغناطیس

۴.آنتی فرومغناطیس

در یک آنتی فرومغناطیس، بر خلاف فرومغناطیس، گشتاورهای مغناطیسی ذاتی الکترون های مجاور در جهت مخالف یکدیگر قرار می گیرند. آنتی فرومغناطیس ها دارای گشتاور مغناطیسی خالص صفر هستند، زیرا گشتاور مخالف مجاور خنثی می شود، به این معنی که هیچ میدانی توسط آنها تولید نمی شود. آنتی فرومغناطیس ها در مقایسه با سایر انواع کمتر رایج هستند و بیشتر در دماهای پایین مشاهده می شوند. در دماهای مختلف، آنتی فرومغناطیس ها می توانند خواص دیامغناطیس و فرومغناطیسی را از خود نشان دهند.

 

۵.فریمغناطیس

در فریمغناطیس مانند فرومغناطیس، ماده خاصیت مغناطیسی خود را در غیاب میدان حفظ می کند. با این حال، مانند آنتی فرومغناطیس ها، الکترون های همسایه تمایل دارند در جهت مخالف هم قرار گیرند. این دو ویژگی متناقض نیستند، زیرا در آرایش هندسی بهینه، گشتاور مغناطیسی از زیرشبکه الکترون‌هایی که در یک جهت قرار می‌گیرند، بیشتر از زیرشبکه‌ای است که در جهت مخالف است.

 

۶.سوپرپارامغناطیس

هنگامی که یک فرومغناطیس به اندازه کافی کوچک باشد، پاسخ آن به یک میدان مغناطیسی از نظر کیفی شبیه به پاسخ یک پارامغناطیس است، اما بسیار بزرگتر است.

پیام بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *