Κείμενο
|
Ο σιδηριμαγνητισμός μπορεί να θεωρηθεί ως ένας συνδυασμός σιδηρομαγνητισμού και αντισιδηρομαγνητισμού λόγω των πολλών ομοιότητών τους, αλλά έχει επίσης σημαντικά σημεία διαφοράς. Παρόμοια με τους σιδηρομαγνήτες, οι σιδηριμαγνήτες εμφανίζουν μια αυθόρμητη μαγνητική ροπή (δηλαδή, μια μαγνητική ροπή ακόμη και ελλείψει μαγνητικού πεδίου) και υστέρηση κάτω από τη θερμοκρασία Curie, Tc, και συμπεριφέρονται παραμαγνητικά πάνω από τη θερμοκρασία Curie. Από την άλλη πλευρά, παρόμοια με τους αντι-σιδηρομαγνήτες, οι μαγνητικές ροπές των σιδηριμαγνητών ευθυγραμμίζονται μεταξύ τους παράλληλα, με τη διαφορά ότι η καθαρή μαγνητική ροπή είναι μη μηδενική. Τα σιδηριμαγνητικά υλικά διαφοροποιούνται έτσι από τα σιδηρομαγνητικά και αντισιδηρομαγνητικά υλικά με τη διάταξη των μαγνητικών ροπών τους και την εξάρτηση των μαγνητικών ιδιοτήτων που προκύπτουν από τη θερμοκρασία, που εξαρτώνται από τους τύπους στοιχείων του υλικού, την κρυσταλλική του δομή και τη μικροδομική επεξεργασία. Τα σιδηριμαγνητικά υλικά χρησιμοποιούνται ευρέως σε μη πτητικές συσκευές μνήμης όπως οι σκληροί δίσκοι, οι οποίοι χρησιμοποιούν την ικανότητά τους να αλλάζουν εύκολα τις περιστροφές των ηλεκτρονίων και να μαγνητίζονται. Όταν περιστρέφεται ένας σιδηριμαγνήτης μέσα σε ένα πηνίο αγώγιμου σύρματος, δημιουργείται ρεύμα, επομένως χρησιμοποιούνται ευρέως σε κινητήρες ισχύος και γεννήτριες. Επειδή οι σιδηριμαγνήτες είναι ηλεκτρικά μονωτικοί, χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως σε συσκευές υψηλής συχνότητας επειδή δεν δημιουργούνται στροφικά ρεύματα κάτω από πεδία εναλλασσόμενου ρεύματος. Σε αντίθεση με τα σιδηρομαγνητικά υλικά, τα οποία είναι συνήθως μέταλλα, τα σιδηριμαγνητικά υλικά είναι κεραμικά και πιο συγκεκριμένα, κεραμικά οξείδια. Οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενοι σιδηριμαγνήτες σε τεχνολογικές συσκευές είναι υλικά γνωστά ως φερρίτες με τον γενικό χημικό τύπο MO·Fe2·O3, όπου το Μ είναι δισθενές ιόν όπως Mn2+ , Fe2+ , Co2+ ή Ni2+. Οι φερρίτες συχνά παρασκευάζονται με τυπικές τεχνικές επεξεργασίας κεραμικών. Στην περίπτωση NiO.Fe2·O3 σκόνες NiO και Fe2O3 αναμιγνύονται μαζί και πιέζονται στο επιθυμητό σχήμα πριν από τη σύντηξη (ψήσιμο) σε υψηλή θερμοκρασία για να σχηματίσουν ένα πυκνό κεραμικό της επιθυμητής σύνθεσης. Αυτή η μέθοδος παρέχει έναν αξιόπιστο τρόπο σχηματισμού μιας μεγάλης ποικιλίας σχημάτων και μεγεθών σιδηριμαγνητικών υλικών για ενσωμάτωση σε τεχνολογικές συσκευές. Τα σιδηριμαγνητικά υλικά περιέχουν μαγνητικές ροπές ευθυγραμμισμένες αντιπαράλληλα μεταξύ τους, όπως απεικονίζεται στο σχήμα, παρόμοια με τα αντισιδηρομαγνητικά υλικά. Ωστόσο, αντί να έχουν μηδενική καθαρή μαγνητική ροπή, διαφορετικοί αριθμοί μη ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων στα συστατικά μετάλλων μετάβασης δεν ακυρώνουν το ένα το άλλο, με αποτέλεσμα την αυτόματη μαγνήτιση.
|