Какой материал не проявляет ферромагнитных свойств

Анонимный вопрос · 12 сентября 2018

458

Ферромагнитными свойствами в основном обладают переходные металлы, такие как железо, кобальт, никель. Неметаллы не имеют данных свойств, соответственно вся органика, фосфорные, серные и другие соединения.

Магнитится ли алюминий к магниту?

Необходимо отметить, что все эти материалы металлы, но не все металлы относятся к магнитным материалам. Алюминий , медь, свинец, золото и серебро являются металлами, которые не притягиваются к магниту . Материалы, которые не притягиваются к магниту , называются немагнитными материалами.

Если материя при соединении с антиматерией уничтожается. То как же хранят антивещество?

Почти [уже] студент. Билингва. Люблю кинематограф и астрофизику

Да, это уже было сделано в 2010 году. В 2011 получилось повторить эксперимент, но с лучшими результатами. Хранение же осуществляли в ловушке Пеннинга (ловушка с сильным однородным магнитным полем), встроенной в ловушку Иоффе — Притчарда(магнитная ловушка из двух квадруполей и катушки Иоффе). Пока получалось сохранять протоны до 1000 секунд. Учёные далее хотят проверить действует ли на антиматерию антигравитация. Вообще, антигравитация много чему противоречит, но проверить стоит, так как природа самой гравитации нам до конца не понятна.

Итог: антиматерию надо хранить в абсолютном вакууме. Это можно сделать в магнитных ловушках.

Прочитать ещё 1 ответ

Почему магнит магнитится?

На движущиеся заряды в магнитном поле дейтвует сила Лоренца, поэтому магнит и притягивает другие ферромагнетики. Но не у всех металлов в атомах есть непарные электроны, сила Лоренца действует на парные электроны в противоположные стороны, поэтому они не притягиваются магнитами. А посмотреть магниты вы можете на https://mirmagnitov.ru/ .

Прочитать ещё 1 ответ

Каким образом магнитное поле планет удерживает газ, находящийся в атмосфере?

Сусанна Казарян, США, Физик

Магнитное поле не может удержать газ. На заряженную частицу, в магнитном поле действует сила Лоренца, перпендикулярно направлению движения и направлению поля. При выполнении определенных условий, это приводит к винтовой траектории заряженной частицы в магнитном поле (т.н. захвату заряженной частицы магнитным полем).

Атмосфера удерживается гравитацией. Шансы выскользнуть из гравитационных объятий Земли имеют только те нейтральные молекулы в составе атмосферы, скорость которых выше второй космической скорости (v₂).

Последний слой атмосферы Земли — ионосфера, расположена на высотах от ~80 км до ~1000 км и существует только благодаря взаимодействию Солнечной радиации с атмосферой. Ионосфера состоит из электронов, ионизированных атомов и молекул, разогретых до высоких температур (T ~ 1500 K) солнечной радиацией — преимущественно ультрафиолетом и рентгеновским излучением.

Средние скорости для ионизированных атомов водорода (H), гелия (He) и молекул кислорода (O₂) в ионосфере при таких температурах равны 5,6 км/с (H); 2,5 км/с (He) и 1,4 км/с (O₂) при второй космической скорости на таких высотах v₂≈10,4 км/с. Это соответствует отклонению средних скоростей от второй космической скорости в 1,9σ, 4,3σ и 16,6σ и соответствующим вероятностям превышения второй космической скорости P(v > v₂): 0,045 (H); 6×10⁻⁵(He); ~0 (O₂), для ионизированных атомов водорода, гелия и молекул кислорода соответсвенно.

Вероятность рекомбинации ионизированных атомов, захватом электронов в составе ионосферы, велика и, становясь нейтральными, согласно оценкам вероятностей (P) выше, приблизительно 5 из каждых 100 атомов водорода, 6 из каждых 100 тыс атомов гелия и ~0 молекул кислорода превысят вторую космическую скорость и выскочат из гравитационных объятий Земли.

Если рекомбинация иона не произойдёт, ион захватывается магнитосферой на удалениях более 1000 км (пояс Ван Аллена) и начинает осциллировать по силовым линиям геомагнитного поля в направлении на Северной/Южный полюс и обратно. Во время осцилляций растёт вероятность как рекомбинации, так и высыпания частиц на полюсах (Северные сияния). На рис. ниже приведены примеры траекторий заряженных частиц, захваченных геомагнитным полем в поясе Ван Аллена.

Процессы вытекания лёгких фракций (H, He) из атмосферы усиливаются при увеличении потока солнечного ветра из-за вспышек на Солнце и соответствующего роста температуры ионосферы. Тот же процесс приносит с солнечным ветром ионы водорода и гелия от Солнца на Землю. Часть частиц солнечного ветра захватывается магнитосферой Земли и тем самым компенсируется утечка лёгких фракций из атмосферы, вызванных перегревом ионосферы. Точная величина баланса мне неизвестна. Надеюсь коллеги из ИЗМИРАН меня поправят.

Магнитится ли медицинская сталь?

Что такое медицинская сталь?

Это сплав различных стойких к коррозийному разрушению металлов, применяемый для создания различных медицинских изделий и украшений.

Сталь активно применяют не только потому что она является стойкой к коррозии, но ещё из-за плотности сплава, твёрдости получаемого материала. Её структура однородна, не имеет пористых участков, отлично отталкивает влагу, а также на ней не появляется механических повреждений, долговечна, имеет антисептические свойства.

В наше время она встречается различных видов:

Молибденхромовая, которая применяется для изготовления посуды и медицинских принадлёжностей.
Ферритинная, применяемая для создания врачебных иснтрументов.
Хромоникелевая, из неё изготавливают украшения.

Прочитать ещё 1 ответ

Источник

В зависимости от магнитных свойств, вещества бывают диамагнетиками, парамагнетиками и ферромагнетиками. И именно ферромагнитный материал обладает особенными свойствами, отличающимися от остальных.

Что это за материал и какими свойствами обладает

ферромагнитный материал

Ферромагнитный материал (или ферромагнетик) – вещество, находящееся в твердом кристаллическом или же аморфном состоянии, которое обладает намагниченностью при отсутствии какого-либо магнитного поля лишь при низкой критической температуре, т. е. при температуре ниже точки Кюри. Магнитная восприимчивость этого материала положительна и превышает единицу. Некоторые ферромагнетики могут обладать самопроизвольной намагниченностью, сила которой будет зависеть от внешних факторов. Кроме всего прочего, такие материалы имеют отличную магнитную проницаемость и способны к усилению внешнего магнитного поля в несколько сотен тысяч раз.

Группы ферромагнетиков

Всего существует две группы ферромагнитного материала:

Магнитно-мягкая группа. Ферромагнетики этой группы имеют небольшие показатели напряженности магнитного поля, но обладают отличной магнитной проницаемостью (менее 8,0×10-4 Гн/м) и невысокими потерями гистерезисного характера. К магнитно-мягким материалам относятся: пермаллои (сплавы с добавлением никеля и железа), оксидные ферромагнетики (ферриты), магнитодиэлектрики.
Магнитно-жесткая (или магнитно-твердая группа). Характеристики ферромагнитных материалов этой группы выше, чем у предыдущей. Магнитно-твердые вещества обладают как высокими показателями напряженности магнитного поля, так и хорошей магнитной проницаемостью. Они являются основными материалами для производства магнитов и устройств, где используется коэрцитивная сила и необходима отличная магнитная восприимчивость. К магнитно-жесткой группе относятся практически все углеродистые и некоторые легированные стали (кобальт, вольфрам и хром).

Материалы магнитно-мягкой группы

магнитное поле в ферромагнетиках

Как и говорилось ранее, к магнитно-мягкой группе относятся:

Пермаллои, которые состоят только из сплавов железа и никеля. Иногда к пермаллоям добавляют хром и молибден для повышения проницаемости. Правильно изготовленные пермаллои отличаются высокими показателями магнитной проницаемости и коэрцитивной силы.
Ферриты – ферромагнитный материал, состоящий из оксидов железа и цинка. Нередко к железу и цинку добавляют оксиды марганца или никеля для уменьшения сопротивления. Поэтому ферриты часто используют в качестве полупроводников при высокочастотных токах.
Магнитодиэлектрики являются измельченной смесью порошка железа, магнетита или пермаллоя, обернутого в пленку из диэлектрика. Так же как и ферриты, магнитодиэлектрики используются в качестве полупроводников в самых разных устройствах: усилителях, приемниках, передатчиках и т. д.

Материалы магнитно-твердой группы

свойства ферромагнитных материалов

К магнитно-твердой группе относятся следующие материалы:

Углеродистые стали, состоящие из сплава железа и углерода. В зависимости от количества углерода, бывают: низкоуглеродистые (менее 0,25% углерода), среднеуглеродистые (от 0,25 до 0,6% углерода) и высокоуглеродистые стали (до 2% углерода). Помимо железа и углерода, в состав сплава могут также входить кремний, магний и марганец. Но наиболее качественными и пригодными ферромагнитными материалами считаются те углеродистые стали, которые имеют наименьшее количество примесей.
Сплавы на основе редкоземельных элементов, например самарий-кобальтовые сплавы (соединения SmCo5 или Sm2Co17). Они имеют высокие показатели магнитной проницаемости при остаточной индукции в 0,9 Тл. При этом магнитное поле в ферромагнетиках такого типа тоже составляет 0,9 Тл.
Другие сплавы. К таковым относятся: вольфрамовые, магниевые, платиновые и кобальтовые сплавы.

Отличие ферромагнитного материала от других веществ, обладающих магнитными свойствами

магнитная восприимчивость

В начале статьи было сказано, что ферромагнетики обладают особенными свойствами, которые значительно отличаются от других материалов, и вот несколько доказательств:

В отличие от диамагнетиков и парамагнетиков, которые получают свои свойства от отдельных атомов и молекул вещества, свойства ферромагнитных материалов зависят от кристаллической структуры.
Ферромагнитные материалы, в отличие, например, от парамагнетиков, имеют большие значения магнитной проницаемости.
Помимо проницаемости, ферромагнетики отличаются от парамагнитных материалов еще и тем, что имеют зависимую связь между намагничиванием и напряженностью намагничивающего поля, которая имеет научное название – магнитный гистерезис. Подобному явлению подвержены многие ферромагнитные материалы, например кобальт и никель, а также сплавы на их основе. Кстати, именно магнитный гистерезис позволяет магнитам сохранять состояние намагниченности в течение продолжительного времени.
Некоторые ферромагнитные материалы также обладают особенностью изменять свою форму и размеры при намагничивании. Такое явление называется магнитострикцией и зависит не только от вида ферромагнетика, но и от других не менее важных факторов, например от напряженности полей и расположения кристаллографических осей по отношению к ним.
Еще одной интересной особенностью ферромагнитного вещества является способность терять свои магнитные свойства или, говоря проще, превращаться в парамагнетик. Такого эффекта можно достичь при нагреве материала выше так называемой точки Кюри, при этом переход в парамагнитное состояние не сопровождается какими-либо сторонними явлениями и практически незаметен невооруженным глазом.

Область применения ферромагнетиков

характеристики ферромагнитных материалов

Как видно, ферромагнитный материал занимает особо важное место в современном мире технологий. Его используют при изготовлении:

постоянных магнитов;
магнитных компасов;
трансформаторов и генераторов;
электронных моторов;
электроизмерительных приборов;
приемников;
передатчиков;
усилителей и ресиверов;
винчестеров для ноутбуков и ПК;
громкоговорителей и некоторых видов телефонов;
звукозаписывающих устройств.

В прошлом некоторые магнитно-мягкие материалы использовались также в радиотехнике при создании магнитных лент и пленок.

Источник

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 7 апреля 2018;
проверки требуют 8 правок.

Ферромагнетик — упорядочивание магнитных моментов.

Ферромагне́тики — вещества (как правило, в твёрдом кристаллическом или аморфном состоянии), в которых ниже определённой критической температуры (точки Кюри) устанавливается дальний ферромагнитный порядок магнитных моментов атомов или ионов (в неметаллических кристаллах) или моментов коллективизированных электронов (в металлических кристаллах). Иными словами, ферромагнетик — такое вещество, которое (при температуре ниже точки Кюри) способно обладать намагниченностью в отсутствии внешнего магнитного поля.

Свойства ферромагнетиков[править | править код]

Магнитная восприимчивость ферромагнетиков положительна и значительно больше единицы.
При не слишком высоких температурах ферромагнетики обладают самопроизвольной (спонтанной) намагниченностью, которая сильно изменяется под влиянием внешних воздействий.
Для ферромагнетиков характерно явление гистерезиса.
Ферромагнетики притягиваются магнитом.

Представители ферромагнетиков[править | править код]

Среди химических элементов[править | править код]

Среди химических элементов ферромагнитными свойствами обладают переходные элементы Fe, Со и Ni (3d-металлы) и редкоземельные металлы Gd, Tb, Dy, Ho, Er (см. Таблицу 1).

Таблица 1. — Ферромагнитные металлы

Металлы	Tc, К	Js0, Гс
Fe	1043	1735,2
Co	1403	1445
Ni	631	508,8
Gd	289	1980

Металлы	Tc, К	Js0, Гс
Tb	223	2713
Dy	87	1991,8
Ho	20	3054,6
Er	19,6	1872,6

Js0 — величина намагниченности единицы объёма при абсолютном нуле температуры, называемая спонтанной намагниченностью. Tc — точка Кюри (критическая температура, выше которой ферромагнитные свойства исчезают, и вещество становится парамагнетиком).

Для 3d-металлов и для гадолиния (Gd) характерна коллинеарная ферромагнитная атомная структура, а для остальных редкоземельных ферромагнетиков — неколлинеарная (спиральная и др.; см. Магнитная структура).

Среди соединений[править | править код]

Ферромагнитами также являются многочисленные металлические бинарные и более сложные (многокомпонентные) сплавы и соединения упомянутых металлов между собой и с другими неферромагнитными элементами, сплавы и соединения хрома (Cr) и марганца (Mn) с неферромагнитными элементами (так называемые гейслеровы сплавы), например, сплав Cu2MnAl, соединения ZrZn2 и ZrxM1−xZn2 (где М — это Ti, Y, Nb или Hf), Au4V, Sc3In и др. (Таблица 2), а также некоторые соединения металлов группы актиноидов (например, UH3).

Соединение	Tc, К	Соединение	Tc, К
Fe3AI	743	TbN	43
Ni3Mn	773	DyN	26
FePd3	705	EuO	77
MnPt3	350	MnB	578
CrPt3	580	ZrZn2	35
ZnCMn3	353	Au4V	42—43
AlCMn3	275	Sc3ln	5—6

Другие известные[править | править код]

Особую группу ферромагнетиков образуют сильно разбавленные растворы замещения парамагнитных атомов (например, Fe или Со) в диамагнитной матрице Pd. В этих веществах атомные магнитные моменты распределены неупорядоченно (при наличии ферромагнитного порядка отсутствует атомный порядок). Ферромагнитный порядок обнаружен также в аморфных (метастабильных) металлических сплавах и соединениях, аморфных полупроводниках, в обычных органических и неорганических стёклах, халькогенидах (сульфидах, селенидах, теллуридах) и т. п. Число известных неметаллических ферромагнетиков пока невелико. Это, например, оксид хрома(IV) и ионные соединения типа La1−xCaxMnO3(0,4 > x > 0,2), EuO, Eu2SiO4, EuS, EuSe, EuI2, CrB3 и т. п. У большинства из них точка Кюри лежит ниже 1 К. Только у соединений Eu, халькогенидов, CrB3 значение Q составляет порядка 100 К.

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

Хёрд К. М. Многообразие видов магнитного упорядочения в твёрдых телах
Аннаев Р. Г. Магнето-электрические явления в ферромагнитных металлах. — Ашхабад, 1951.
Тябликов С. В. Методы квантовой теории магнетизма. — 2-е изд. — М., 1975.
Невзгодова Е. — Современная экспериментальная физика. — 3-е изд. — СПб., 2009.

Источник

По магнитным свойствам все вещества делятся на: диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики.

Особыми магнитными свойствами обладают вещества, называемые ферромагнетиками. Ферромагнетики – вещества, которые значительно усиливают внешнее магнитное поле. Магнитная проницаемость ферромагнитных материалов может достигать значений в несколько сотен тысяч, то есть ферромагнитные материалы способны усиливать внешнее магнитное поле в сотни тысяч раз.

Ферромагнитными свойствами обладают железо, никель, кобальт и некоторые сплавы.

Природа внутриатомных магнитных полей, способных ориентироваться и упорядочиваться под действием внешнего магнитного поля, у ферромагнетиков связана не с движением электронов вокруг атомных ядер, а с внутренними магнитными полями самих электронов.

Исследование свойств элементарных частиц показало, что все частицы, обладающие электрическими зарядами, имеют и собственные магнитные поля. Заряженные частицы подобны круговым электрическим токам. Все элементарные частицы одного вида обладают совершенно одинаковыми магнитными полями. Собственное магнитное поле электрона значительно сильнее магнитного поля, создаваемого электроном при его движении вокруг ядра. По этой причине ферромагнетики, в которых внешне поле усиливается благодаря сложению собственных магнитных полей электронов, обладают значительно большей магнитной проницаемостью, чем парамагнетики. Магнитная проницаемость ферромагнетика m = В/Н непостоянна и зависит от напряженности магнитного поля

Для более глубокого понимания природы ферромагнетизма необходимо выяснить ещё один вопрос. Если ферромагнитные свойства обусловлены действием собственных магнитных полей электронов, то почему же тогда этими свойствами не обладают все вещества? Ведь электроны есть в составе всех атомов.

Большинство веществ не обладает ферромагнитными свойствами, потому что при заполнении электронных оболочек атомов электроны располагаются таким образом, что их магнитные поля направлены противоположно и компенсируют друг друга. При таком расположении электронов их потенциальная энергия взаимодействия минимальна.

Если атомы имеют нечётное число электронов на оболочках, то магнитные поля неспаренных электронов взаимно компенсируются при соединении в молекулы или при объединении атомов в кристалл.

Ферромагнетики Атомы железа, никеля, кобальта в кристаллах располагаются таким образом, что собственные магнитные поля неспаренных электронов оказываются направленными параллельно друг другу и внутри кристалла образуются микроскопические намагниченные области – домены. В разных доменах ориентация магнитного поля различна, их суммарное магнитное поле равно нулю. При помещении во внешнее магнитное поле внутренние магнитные поля доменов ориентируются по направлению внешнего поля, ферромагнетик намагничивается.

Упорядоченное расположение магнитных полей электронов в доменах ферромагнетиков при достаточно высокой температуре разрушается беспорядочными тепловыми колебаниями атомов в узлах кристаллической решётки. Температура , выше которой ферромагнитное вещество теряет свои ферромагнитные свойства, называется температурой Кюри. Железо, например, перестаёт быть ферромагнетиком при температуре 770˚С, никель – при температуре 356˚.

Ферромагнитные материалы условно можно разделить на два типа: магнито-мягкие и магнито-жёсткие материалы. Магнито-мягкими называют такие ферромагнитные материалы, у которых после прекращения действия внешнего магнитного поля собственное магнитное поле почти полностью исчезает, вещество размагничивается. Из магнито-мягких материалов изготавливаются сердечники трансформаторов, электромагнитов.

Магнито-жёсткие материалы используются для изготовления постоянных магнитов, магнитных лент и дисков для магнитной записи и хранения информации.

Остались вопросы? Хотите знать больше о ферромагнетиках?
Чтобы получить помощь репетитора – зарегистрируйтесь.
Первый урок – бесплатно!

Зарегистрироваться

Остались вопросы?

Задайте свой вопрос и получите ответ от профессионального преподавателя.

Источник