Feromagnetizam: razlika između inačica
Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
m →Izvori |
Nadopunio Feromagnetizam |
||
Redak 1:
[[
[[Datoteka:Hysteresiskurve.svg|mini|Histerezisna krivulja: krivulja prvobitne magnetizacije (naziva se još i djevičanskom krivuljom) je označena plavom bojom, dok je kasnije ponašanje pri obrnutoj magnetizaciji iste jačine označeno zelenom bojom.]]▼
[[datoteka:Permeability by Zureks.svg|mini|desno|250px|Pojednostavljeni uporedni pregled [[Magnetska permeabilnost|magnetske permeabilnosti]]: feromagnetika (μ<sub>f</sub>), [[Paramagnetizam|paramagnetika]] (μ<sub>p</sub>), [[vakuum]]a (μ<sub>0</sub>) i [[Dijamagnetizam|dijamagnetika]] (μ<sub>d</sub>).]]
[[Datoteka:ferromagnetic_ordering_illustration.svg|mini|Tri primjera uređenosti linearnog niza elementarnih magnetnih momenata.]]▼
▲[[
'''Feromagnetizam''' (od lat.'' ferrum'' = [[željezo]] + [[magnet]]) oblik je magnetizma kojem najčešće pripisujemo ovu pojavu. Javlja se kod nekih kovina: [[željezo|željeza]], [[kobalt]]a i [[nikal]]a. Materijal je feromagnetski ako kod djelovanja vanjskog [[Magnetsko polje|magnetskog polja]] i sam postaje magnet, tako što se njegovi elementarni magneti (magnetni dipoli) orijentiraju u pravcu vanjskog polja tako što na dipole djeluje magnetizacija '''m'''. ▼
▲[[
* magnetskog usmjeravanja elektromagneta na razini atoma▼
* usmjeravanja [[Magnetne domene|magnetnih domena]] koji se mjere u mikrometrima i nanometrima▼
[[datoteka:Ceramic magnets.jpg|mini|desno|250px|[[Ferit (magnet)|Feriti]] su izrazitih [[magnet]]skih svojstava.]]
Unutar jednog magnetne domene svi elementarni magneti usmjereni su u istom pravcu. Kada materijal nije magnetiziran, elementarni su magneti usmjereni u svim smjerovima. Kada se takav materijal izloži magnetnom polju, magnetne domene se sve više orijentiraju smjeru vanjskog magnetnog polja. Kada se svi domeni usmjere u tom pravcu, dalja magnetizacija materijala više nije moguća. Tada kažemo da je došlo do zasićenja. ▼
'''Feromagnetizam''' (od [[Latinski jezik|lat]]. ''ferrum'' = [[željezo]] + [[magnet]] od [[Latinski jezik|lat]]. ''magnes'', [[genitiv]] ''magnetis'' < [[Starogrčki jezik|grč]]. ''Μαγνῆτıς λίϑος'': kamen iz Magnezije) je svojstvo karakteristično za [[željezo]], [[nikal]], [[kobalt]] i [[gadolinij]], za njihove međusobne [[slitine]] i neke spojeve s drugim elementima, a samo za malen broj tvari u kojima se ta četiri elementa ne pojavljuju. Feromagnetične tvari imaju izrazitu relativnu [[Magnetska permeabilnost|magnetsku permeabilnost]], znatno veću od 1 (od 1 000 do 10 000). Feromagnetizam nastaje kao posljedica jakih međudjelovanja (interakcija) [[Magnetski moment|magnetskih momenata]] [[atom]]a, zbog čega nastaje kolektivno magnetsko uređenje, takozvana '''spontana magnetizacija''', koja se s porastom [[temperatura|temperature]] smanjuje. Zbog toga feromagnetične tvari pokazuju jaku "magnetičnost", u vanjskome [[magnetsko polje|magnetskome polju]] postaju inducirani magneti koje zatim to polje privlači. To inducirano polje mogu zadržati neko vrijeme, pa i stalno.
Osobito je važna [[Curieva temperatura|Curieva točka]], to jest granična temperatura iznad koje te tvari gube feromagnetična svojstva i postaju [[Paramagnetizam|paramagnetici]] (za [[željezo]] 758 [[celzij|°C]], [[nikal]] 360 °C, [[kobalt]] 1075 °C, [[gadolinij]] 16 °C). [[Hlađenje]]m na temperaturu nižu od Curiejeve ponovno nastaje feromagnetsko stanje. Feromagnetične tvari imaju više ili manje izražen takozvani remanentni magnetizam ili '''zaostali magnetizam''': ako ih se dovede u [[magnetsko polje]] i zatim djelovanje polja ukloni, njihova [[magnetizacija]] ne iščezne potpuno ([[histereza]]). Tako se od tvari s velikim remanentnim magnetizmom dobivaju jaki stalni ili permanentni magneti. Posebnu skupinu feromagnetičnih materijala čine tvari poznate pod nazivom [[Ferit (magnet)|ferit]].
Magnetno uređenje može se poremetiti ugrijavanjem. Tada feromagnetni materijali postaju [[Paramagnetizam|paramagnetni]]. Temperatura na kojoj nestaje magnetna uređenost materijala naziva se [[Kirijeva temperatura]] (po [[Pierre Curie]]u). ▼
'''Antiferomagnetici''' (na primjer [[Manganov(II) oksid|manganov oksid]], manganov sulfid, željezni sulfid) su tvari kojima magnetska permeabilnost na kritičnoj temperaturi (slično Curievoj točki) prolazi kroz maksimum. Te su tvari po ostalim magnetskim svojstvima vrlo slične feromagneticima, odnosno iznad takozvane antiferomagnetske Curiejeve točke paramagneticima. <ref> '''magnetizam''', [http://www.enciklopedija.hr//natuknica.aspx?ID=38035] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2014.</ref>
== Objašnjenje ==
▲
▲* magnetskog usmjeravanja elektromagneta na razini atoma,
▲* usmjeravanja [[Magnetne domene|magnetnih domena]] koji se mjere u mikrometrima i nanometrima.
▲Unutar jednog magnetne domene svi elementarni magneti usmjereni su u istom pravcu. Kada materijal nije magnetiziran, elementarni su magneti usmjereni u svim smjerovima. Kada se takav materijal izloži magnetnom polju, magnetne domene se sve više orijentiraju smjeru vanjskog magnetnog polja. Kada se svi domeni usmjere u tom pravcu, dalja magnetizacija materijala više nije moguća. Tada kažemo da je došlo do zasićenja. Kada se ukloni vanjsko magnetno polje, domeni se djelom razjedine i magnetizacija opada. Feromagnetni materijal pokazuje osobinu remanentne magnetizacije. Da bi se materijal razmagnetzirao, potrebno je primjeniti vanjsko magnetno polje suprotnog smjera.
▲Magnetno uređenje može se poremetiti ugrijavanjem. Tada feromagnetni materijali postaju [[Paramagnetizam|paramagnetni]]. Temperatura na kojoj nestaje magnetna uređenost materijala naziva se [[
[[Magnetska permeabilnost]] <math>\mu = \mu_0 (1 + \chi)</math> i [[magnetna susceptibilnost]] <!--/?/--> <math>\chi</math> nisu konstantne kod feromagneta, već predstavljaju kompliciranu funkciju jačine magnetskog polja i ovise od povijesti magnetizacije. Diferencijalna magnetna susceptibilnost <!--/?/--><math>\chi</math> se koristi da prikaže ovisnost magnetizacije od magnetskog polja. Ona nestaje u području zasićenja.
Magnetizacija je povezana s [[magnetski tok|gustoćom magnetskog toka]] <math> \vec B</math> jednadžbama:
:<math>\vec B = \mu_0 (\vec H + \vec M) = \mu \vec H</math>
Line 24 ⟶ 32:
:<math>\vec M = \chi \vec H </math>.
===
{| class="wikitable float-right"
|- class="hintergrundfarbe6"
!Supstanca
!<math>T_{\mathrm{C}}</math> u [[kelvin|K]]
|-
|[[Kobalt|Co]] ||
|-
|[[Željezo|Fe]] ||
|-
|[[Nikal|Ni]] || 627
Line 48 ⟶ 57:
== Primjena feromagnetika ==
Feromagnetici se rabe gdje god su potrebni jaki
=== Feriti ===
{{Glavni|Ferit (magnet)}}
'''Ferit''' (prema [[latinski jezik|lat]]. ''ferrum'': [[željezo]]) je [[Elektrotehnički materijali|elektrokeramički tehnički materijal]], mješoviti [[oksid]] koji se sastoji od spoja [[Željezov(III) oksid|željeznog(III) oksida]] (Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>), s jednim ili dva oksida nekoga najčešće [[Valencija (kemija)|dvovalentnog]] metala ([[kobalt]], [[mangan]], [[magnezij]], [[kadmij]], [[Olovo (element)|olovo]], [[Bakar (element)|bakar]], [[nikal]], [[cink]], [[barij]]). Feriti su izrazitih [[magnet]]skih svojstava, feromagnetični poput [[željezo|željeza]], ali s mnogostruko većom [[Električni otpor|električnom otpornošću]], pa se zato u njima gotovo ne stvaraju vrtložne struje. Svojstva im ovise o sastavu, pa neki imaju malu koercitivnu silu i strmu krivulju magnetizacije (na primjer Zn, Mn-feriti), a neki veliku koercitivnu silu i [[Magnetska permeabilnost|remanenciju]] (na primjer Ba-ferit). Obično se lako magnetiziraju i demagnetiziraju, vrlo su prikladni za primjenu u tehnici visokih [[frekvencija]] i upotrebljavaju se kao [[magnetizam|magnetski]] materijali za [[Računalna memorija|memorije elektronskih računala]] te za jezgre [[Električna zavojnica|zavojnica]], visokofrekventnih [[transformator]]a i magnetskih [[antena]] (takozvanih feritnih antena). <ref> '''ferit''', [http://www.enciklopedija.hr//natuknica.aspx?ID=19292] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2014.</ref>
== Izvori ==
| |||