Obsah
Mnoho materiálov má magnetické vlastnosti a schopnosť byť magnetizované. Dve triedy materiálov s magnetickými vlastnosťami sú paramagnetické a feromagnetické materiály. Tieto materiály majú prírodné magnetické vlastnosti, ktoré im umožňujú byť priťahované magnetom. Paramagnetické materiály sú magnetmi slabo priťahované a feromagnetické materiály sú magnetmi silne priťahované. Tieto vlastnosti pochádzajú z ich subatomatických štruktúr, ktoré určujú, ktoré materiály môžu byť silne magnetizované a čo môže byť iba slabo magnetizované.
Magnetické vlastnosti
••• Ryan McVay / Photodisc / Getty ImagesJadro toho, čo umožňuje magnetizáciu materiálu, spočíva v jeho subatomickej štruktúre, kde elektróny rotujú okolo jadra atómov materiálov. Rotujúci elektrón vytvára magnetické pole nazývané dipól, ktorý má ako bežný tyčový magnet severné aj južné póly. Keď sa väčšina elektrónov točí v rovnakom smere, materiál má potenciál byť magnetizovaný. Ak však materiál nemá veľkú časť svojich elektrónov, ktoré sa točia v rovnakom smere, potom má menší potenciál byť magnetizovaný, pretože opačne sa točiace elektróny navzájom neutralizujú jednotlivé magnetické polia. Príkladom materiálu, ktorý má väčšinu svojich elektrónov rotujúcich v rovnakom smere a ktorý môže byť silne magnetizovaný, je železo. Príkladom materiálu, ktorý nemá väčšinu svojich elektrónov točiacich sa v rovnakom smere a ktorý môže byť iba slabo magnetizovaný, je hliník.
Feromagnetické materiály
Vďaka subatomickým štruktúram svojich atómov sú feromagnetické materiály, ako je železo, nikel, gadolínium a kobalt, prirodzene priťahované k magnetom. Zvyčajne sa tieto materiály musia podrobiť procesu, ako je zahrievanie na vysokú teplotu, po ktorom nasleduje ochladenie pod vplyvom silného magnetického poľa, aby boli magnetizované ako permanentný magnet. Menej fyzickými metódami, ako je hladenie materiálu magnetom alebo náraz kladivom, sa tieto materiály môžu stať dočasnými magnetmi. Oba fyzikálne procesy spôsobujú, že sa elektrónmi indukované magnetické polia materiálov navzájom zladia.
Paramagnetické materiály
••• Jupiterimages / Comstock / Getty ImagesParamagnetické materiály sú magnetmi priťahované iba slabo, pretože paramatomická štruktúra paramagnetických materiálov pozostáva z len malého počtu voľných elektrónov, ktoré sa otáčajú rovnakým smerom. Preto paramagnetické materiály, ako je meď, hliník, platina a urán, robia oveľa slabšie magnety ako magnety vyrobené z feromagnetických materiálov.
Legované materiály
Zliatiny feromagnetických a paramagnetických materiálov sa môžu líšiť v závislosti od potenciálu magnetizácie.Napríklad, hoci nikel je feromagnetický materiál, 5-centový kus nie je priťahovaný magnetom. Americká 5-centová minca je zliatina 20% niklu a 80% medi. Nerezová oceľ je ďalším príkladom materiálu, ktorý nepriťahuje magnet, pretože je to zliatina feromagnetického železa s chrómom a mnohými ďalšími paramagnetickými materiálmi.
Niektoré zliatiny feromagnetických a paramagnetických materiálov však vytvárajú silné magnety. Jedným príkladom je alnico, ktoré v jednej forme pozostáva z feromagnetických kovov, železa, niklu a kobaltu s paramagnetickými materiálmi hliníka a medi.