Material som kan magnetiseras

Innehåll

• Magnetiska egenskaper
• Ferromagnetiska material
• Paramagnetiska material
• Legerade material

Många material har magnetiska egenskaper och en förmåga att magnetiseras. Två klasser av material med magnetiska egenskaper är paramagnetiska och ferromagnetiska material. Dessa material har naturliga magnetiska egenskaper som gör att de kan lockas av en magnet. Paramagnetiska material lockas svagt till magneter och ferromagnetiska material lockas starkt till magneter. Dessa egenskaper har sitt ursprung i deras subatomära strukturer, som bestämmer vilka material som kan starkt magnetiseras och vad som bara kan vara svagt magnetiserade.

Magnetiska egenskaper

••• Ryan McVay / Photodisc / Getty Images

Kärnan i det som tillåter magnetisering av ett material ligger i dess subatomära struktur där elektroner snurrar runt materialets atomer. En snurrande elektron skapar ett magnetfält som kallas en dipol som, liksom en vanlig stavmagnet, har både nord- och sydpoler. När majoriteten av elektroner snurrar i samma riktning har materialet potential att magnetiseras. Men om ett material inte har en stor del av sina elektroner som snurrar i samma riktning, har det mindre potential att magnetiseras eftersom motsatt spinnande elektroner neutraliserar varandras individuella magnetfält. Ett exempel på ett material som har majoriteten av sina elektroner som snurrar i samma riktning och kan vara starkt magnetiserat är järn. Ett exempel på ett material som inte har majoriteten av sina elektroner som snurrar i samma riktning och endast kan svagt magnetiseras är aluminium.

Ferromagnetiska material

••• Comstock / Comstock / Getty Images

På grund av deras atatomers subatomära strukturer lockas naturligtvis ferromagnetiska material som järn, nickel-gadolinium och kobolt till magneter. Typiskt måste dessa material genomgå en process såsom upphettning vid en hög temperatur följt av kylning under påverkan av ett starkt magnetfält för att magnetiseras som en permanentmagnet. Mindre fysiska metoder som att stryka materialet med en magnet eller slå det med en hammare kan göra dessa material till tillfälliga magneter. Båda fysiska processerna får de elektroninducerade magnetiska fälten att anpassa sig till varandra.

Paramagnetiska material

••• Jupiterimages / Comstock / Getty Images

Paramagnetiska material lockas bara svagt till magneter på grund av den subatomära strukturen för paramagnetiska material som består av endast relativt få fria elektroner som snurrar i samma riktning. Paramagnetiska material som koppar, aluminium, platina och uran gör därför mycket svagare magneter än de som tillverkas av ferromagnetiska material.

Legerade material

Legeringar av ferromagnetiska och paramagnetiska material kan variera med deras potential att magnetiseras.Till exempel, även om nickel är ett ferromagnetiskt material, dras inte en 5-centig bit av en magnet. Det amerikanska 5-centmyntet är en legering av 20 procent nickel och 80 procent koppar. Rostfritt stål är ett annat exempel på ett material som inte lockas till en magnet eftersom det är en legering av ferromagnetiskt järn med krom och många andra paramagnetiska material.

Vissa legeringar av ferromagnetiska och paramagnetiska material gör emellertid starka magneter. Ett exempel är alnico, som i en form består av ferromagnetiska metaller järn, nickel och kobolt med paramagnetiska material aluminium och koppar.