Tüm Demir Manyetik Değildir (Manyetik Elemanlar)

İşte size bir factoid öğesi: Hepsi değil Demir dır-dir manyetik. bir Allotrop manyetiktir, ancak sıcaklık arttığında bir form değişiklikleri b kafes değişmese bile manyetizma kaybolur.

Önemli Çıkarımlar: Tüm Demir Manyetik Değildir

Ferromanyetizma, malzemelerin mıknatıslara çekildiği ve kalıcı mıknatıslar oluşturduğu mekanizmadır. Kelime aslında demir-manyetizma anlamına gelir, çünkü bu fenomenin en bilindik örneğidir ve bilim adamlarının ilk çalıştığı. Ferromanyetizma, bir malzemenin kuantum mekanik özelliğidir. Sıcaklık ve bileşimden etkilenebilecek mikroyapısına ve kristal durumuna bağlıdır.

Kuantum mekanik özelliği, elektronlar. Özellikle, bir madde, kısmen doldurulmuş elektron kabuklarına sahip atomlardan gelen bir mıknatıs olabilmek için manyetik bir dipol momentine ihtiyaç duyar. Atomlar doldurulacak elektron kabukları manyetik değildir çünkü net dipol momentleri sıfırdır. Demir ve diğer geçiş metalleri kısmen doldurulmuş elektron kabuklarına sahiptir, bu nedenle bu elementlerin ve bileşiklerinin bazıları manyetiktir. Manyetik elementlerin atomlarında, dipollerin neredeyse tamamı Curie noktası adı verilen özel bir sıcaklığın altına hizalanır. Demir için Curie noktası 770 ° C'de oluşur. Bu sıcaklığın altında demir ferromanyetiktir (bir mıknatısa güçlü bir şekilde çekilir), ancak bunun üstünde demir kristal yapısını değiştirir ve paramanyetik (bir mıknatısa zayıf bir şekilde takılır).

Demir, görüntülenen tek unsur değildir manyetizma. Nikel, kobalt, gadolinyum, terbiyum ve disprosyum da ferromanyetiktir. Demirde olduğu gibi, bu elementlerin manyetik özellikleri kristal yapılarına ve metalin Curie noktasının altında olup olmadığına bağlıdır. a-demir, kobalt ve nikel ferromanyetikken, iron-demir, manganez ve krom antiferromanyetiktir. 1 kelvin altında soğutulduğunda lityum gazı manyetiktir. Belirli koşullar altında, manganezaktinidler (örneğin, plütonyum ve neptunyum) ve rutenyum ferromanyetiktir.

Manyetizma en çok metallerde görülürken, nadiren metal olmayanlarda da görülür. Örneğin sıvı oksijen, bir mıknatısın kutupları arasında sıkışabilir! Oksijenin eşleşmemiş elektronları vardır ve bir mıknatısa tepki vermesine izin verir. Bor gösteren başka bir ametal paramanyetik diyamanyetik itilmesinden daha büyük bir çekim.

Çelik demir bazlı bir alaşımdır. Paslanmaz çelik de dahil olmak üzere çoğu çelik şekli manyetiktir. Birbirinden farklı kristal kafes yapıları sergileyen iki geniş tip paslanmaz çelik vardır. Ferritik paslanmaz çelikler, oda sıcaklığında ferromanyetik olan demir-krom alaşımlarıdır. Normalde manyetikleştirilmemişken, ferritik çelik manyetik alanın varlığında mıknatıslanır ve mıknatıs çıkarıldıktan sonra bir süre mıknatıslanır. Ferritik paslanmaz çelikteki metal atomları, vücut merkezli (bcc) bir kafes şeklinde düzenlenmiştir. Östenitik paslanmaz çelikler manyetik değildir. Bu çelikler, yüz merkezli bir kübik (fcc) kafes içinde düzenlenmiş atomlar içerir.

En popüler paslanmaz çelik türü olan 304 Tipi, demir, krom ve nikel içerir (her biri tek başına manyetiktir). Bununla birlikte, bu alaşımdaki atomlar genellikle fcc kafes yapısına sahiptir, bu da manyetik olmayan bir alaşım ile sonuçlanır. Çelik oda sıcaklığında büküldüğünde 304 tipi kısmen ferromanyetik hale gelir.

Bazı metaller manyetikken, çoğu değildir. Anahtar örnekler arasında bakır, altın, gümüş, kurşun, alüminyum, kalay, titanyum, çinko ve bizmut sayılabilir. Bu elementler ve alaşımları diyamanyetiktir. Manyetik olmayan alaşımlar şunları içerir: pirinç ve bronz. Bu metaller mıknatısları zayıf bir şekilde iter, ancak genellikle etkinin farkedilebilir olması yeterli değildir.

Karbon, güçlü bir diyamanyetik ametaldir. Aslında, bazı grafit türleri, güçlü bir mıknatısı havaya kaldıracak kadar güçlü mıknatısları iter.

• Devine, Thomas. "Mıknatıslar neden bazı paslanmaz çeliklerde çalışmıyor??" Bilimsel amerikalı.