Περιεχόμενο
- TL · DR (Πολύ μακρύ;
- Φερμιναγνητισμός και Πρώτη Πυξίδα
- Ferromagnetism: Ισχυροί μόνιμοι μαγνήτες
- Πρώτη διαφορά: Θερμοκρασία Curie
- Δεύτερη διαφορά: Ευθυγράμμιση μαγνητικών πεδίων
Ο σιδηρομαγνητισμός και ο φερμαγνητισμός είναι και οι δύο μορφές μαγνητισμού, η γνωστή δύναμη που προσελκύει ή απωθεί ορισμένα μέταλλα και μαγνητισμένα αντικείμενα. Οι διαφορές μεταξύ των δύο ιδιοτήτων εμφανίζονται σε μικροσκοπικές κλίμακες και βρίσκουν μικρή συζήτηση έξω από ένα εργαστήριο τάξεων ή επιστημών. Οι σιδηρομαγνήτες και τα ferrimagnets είναι σχετικά σχετικά ισχυροί σε σύγκριση με άλλους τύπους μαγνητών και έχουν διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στην ανθρώπινη ιστορία.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Μαγνήτες από μαγνητίτη, ένα φερριμαγνητικό υλικό έχουν πολύ ασθενέστερα μαγνητικά πεδία από αυτά που κατασκευάζονται από σίδηρο και νικέλιο, τα οποία είναι σιδηρομαγνητικά.
Φερμιναγνητισμός και Πρώτη Πυξίδα
Ο φεριμαγνητισμός εμφανίζεται σε ένα οξείδιο του σιδήρου που ονομάζεται μαγνητίτης, με χημικό τύπο Fe3O4. Το ορυκτό είναι ιστορικά σημαντικό επειδή, πριν από χιλιετίες, οι άνθρωποι ανακάλυψαν ότι το φυσικό μαγνητίτη πλακόστρωτο έδειχνε πάντα βόρεια όταν επιπλέει στο νερό, κάνοντας την πρώτη πυξίδα πλοήγησης. Ο μαγνητισμός είναι αποτέλεσμα της ευθυγράμμισης των μικροσκοπικών περιοχών στο υλικό που ονομάζεται "μαγνητικοί τομείς" στο υλικό. Για τον φερριμαγνητισμό, οι γειτονικές μαγνητικές περιοχές βρίσκονται σε αντίθετες κατευθύνσεις. Κανονικά, η αντίθετη διάταξη ακυρώνει το γενικό μαγνητικό πεδίο ενός αντικειμένου. Ωστόσο, σε ένα ferrimagnet, οι μικρές διαφορές μεταξύ γειτονικών περιοχών καθιστούν εφικτό ένα μαγνητικό πεδίο.
Ferromagnetism: Ισχυροί μόνιμοι μαγνήτες
Ο σιδηρομαγνητισμός εμφανίζεται σε ορισμένα στοιχεία όπως ο σίδηρος, το νικέλιο και το κοβάλτιο. Σε αυτά τα στοιχεία, τα μαγνητικά πεδία ευθυγραμμίζονται στην ίδια κατεύθυνση και παράλληλα μεταξύ τους για να παράγουν ισχυρούς μόνιμους μαγνήτες. Πρόσφατα, τα στοιχεία σπάνιων γαιών, όπως το νεοδύμιο, έχουν βρεθεί ότι εντείνουν σημαντικά τον σιδηρομαγνητισμό, με αποτέλεσμα ισχυρούς, συμπαγείς μόνιμους μαγνήτες.
Πρώτη διαφορά: Θερμοκρασία Curie
Τα αντικείμενα γίνονται μαγνητισμένα όταν ένας μεγάλος αριθμός μικροσκοπικών μαγνητικών τομέων ευθυγραμμίζονται με τέτοιο τρόπο ώστε τα μεμονωμένα μικροσκοπικά μαγνητικά τους πεδία να προστίθενται μαζί, σχηματίζοντας ένα μεγαλύτερο πεδίο. Σε υψηλές θερμοκρασίες, ωστόσο, τα άτομα στο αντικείμενο δονείται και τρεμοπαίζει έντονα, παρακάμπτοντας την ευθυγράμμιση και εξαλείφοντας το μαγνητικό πεδίο. Οι επιστήμονες καλούν τη θερμοκρασία στην οποία συμβαίνει αυτό το σημείο Curie ή θερμοκρασία Curie. Γενικά, τα σιδηρομαγνητικά υλικά, τα οποία είναι συνήθως μέταλλα ή κράματα μετάλλων, έχουν υψηλότερες θερμοκρασίες Curie από τα φερριμαγνητικά υλικά. Για παράδειγμα, το σιδηρομαγνητικό μέταλλο, κοβάλτιο, έχει θερμοκρασία Curie 1.131 βαθμών Κελσίου (2.068 F) έναντι 580 βαθμών Κελσίου (1.076 F) για μαγνητίτη, η οποία είναι φερμαγνήτη.
Δεύτερη διαφορά: Ευθυγράμμιση μαγνητικών πεδίων
Ορισμένα μαγνητικά πεδία σε ένα φερριμαγνητικό υλικό βρίσκονται στην ίδια κατεύθυνση και κάποια στην αντίθετη κατεύθυνση. Ωστόσο, στο σιδηρομαγνητισμό όλα δείχνουν προς την ίδια κατεύθυνση. Για ένα ferromagnet και ένα ferrimagnet του ίδιου μεγέθους, επομένως, ο σιδηρομαγνήτης πιθανότατα θα έχει ισχυρότερο μαγνητικό πεδίο.