December 21, 2012
Magnetiska egenskaper
·
·
·
·
diamagnetism
elektroner har magnetisk moment (spin)
paramagnetism (Curie, Pauli)
ferromagnetism (mjuka vs hårda ferromagneter)
Diamagnetism
· Lite jämförbar med Lenz lag
· (men atomer är kvantmekaniska system!)
· alla material, susceptibilitet χ ∼ -10-5
· starkare i grafit och wismut
· maximal i supraledare
December 21, 2012
Paramagnetism
· elektronernas spin och magnetiska moment
· 9·10-24 J/T
· några molekyler:
· många joner:
· χ∼ 10-4 till ∼10-2
· χ∝ 1/T (Curies lag)
Pauli-paramagnetism
· metaller, fri elektrongas
· χ≈ 10-5
· oberoende av T
http://www.physicsforidiots.com/condensedmatter2.html
December 21, 2012
Ferromagnetism
·
·
·
·
spontan ordning av elektron-spinn över större områden
järn, nickel, kobolt
gadolinium, CrO2, Fe3O4 (magnetit) + ferriter
fasövergång vid Curie-temperatur
spontan
magnetisering
ferromagnetisk
paramgnetisk
TCurie
Magnetiska domän
temperatur
December 21, 2012
Minimalisera energi i externa fältet
Domänväggar
December 21, 2012
Skillnaden mellan permanenta magneter
och vanlig järn:
domänväggarna rörlighet
beror på domänväggarnas bredd
breda väggar tar sig enkelt över små hinder
bredden beror på magnetokristallin anisotropi
om anisotropin är stora kostar breda väggar mer energi
magnetokristallin anisotropi beror på kristallstruktur
(hög för t ex kobolt (hcp), där c-axeln är lätta riktningen)
·
·
·
·
·
·
·
· och på spinn-ban-koppling (neodymet i Nd2Fe14B
· domänväggarna rörlighet beror också på hur många hinder
som finns (metallurgisk mikrostruktur)
Tillämpningsområden :
hårda magneter
·
·
·
·
måste hålla sin magnetisering
likströmsmotorer
högtalare
leksaker
mjuka magneter
·
·
·
·
måste tappa magnetisering när externa fältet försvinner
elektromagneter
transformatorkärnor
läs- och skriv huvuden
mittemellan magneter
· magnetisk lagring av information
