Свойства и приложение на ferromagnets

Помислете за основните приложения на феромагнитни материали, както и характеристиките на тяхната класификация. Ще започнем с това, което се нарича феромагнитни твърди вещества, които имат най-ниски температури, неконтролируема намагнитване. Той варира под влиянието на деформация на магнитното поле, температурни колебания.

свойства на ferromagnets

Използването на феромагнитни материали в изкуството поради техните физични свойства. Те имат магнитна проницаемост, която надхвърля многократно вакуум проницаемост. В тази връзка, всички електрически устройства, които използват магнитни полета за преобразуване на една форма на енергия в друга, имат специални елементи, изработени от феромагнитен материал, способен да провежда магнитния поток.

Удобства ferromagnets

Какви са отличителните характеристики на ferromagnets имат? Свойства и приложения на тези материали се дължи на особеностите на вътрешната структура. Има пряка връзка между магнитното вещество и елементарни носители магнетизъм, който да служи като електроните се движат в рамките на атома.

По време на движение по кръгови орбити те създават елементарни течения и магнитни диполи с магнитен момент. Посоката се определя от правилото. Магнитния момент на тялото е геометричната сума на всички части. В допълнение към ротация в кръгови орбити, електроните също се движат около собствената си ос, създавайки спинови моменти. Те служат важна функция в процеса на намагнитване на феромагнитни материали.

Практическо приложение феромагнитен поради образуването в нея на спонтанно намагнитване на области, в които паралелна ориентация на моментите на въртене. Ако феромагнити е разположен на външното поле, в този случай, на отделните магнитни моменти имат различни посоки, тяхната сума е равна на нула и няма собственост на намагнитване.

Отличителни черти на ferromagnets

Ако парамагнитни свойства, свързани с единични молекули или атоми на вещество, феромагнитни свойства могат да бъдат обяснени чрез специфичността на кристалната структура. Например, в състояние пара желязо атоми диамагнитната малко, и в твърдо състояние на метала е феромагнитен. В резултат на лабораторни изследвания разкри връзката между температурата и феромагнитни свойства.

Например, сплавта Goyslera, подобен на магнитни свойства на желязо, не от метал. При достигане на точката на Кюри (определена стойност на температурата) феромагнитни свойства изчезват.

Сред техните отличителни характеристики могат да бъдат идентифицирани не само висока стойност на магнитната проницаемост, но връзката между интензитета на полето и намагнитването.

Взаимодействието на магнитните моменти на отделните атоми феромагнит допринася за създаване на мощни вътрешни магнитни полета, които са разположени успоредно една на друга. Силна външното поле предизвиква промяна в ориентация, и която води до увеличаване на магнитни свойства.

Природа ferromagnets

Учените са установени спин характер на феромагнетизъм. Когато разпределението на електроните в енергийните сектори на принципа на Паули изключване се взема под внимание. Нейната същност е, че само определен брой от тях може да присъства на всеки слой. Получените стойности на орбитални и се въртят магнитен момент на електроните, които се намират на черупката е изцяло запълнена, е равна на нула.

Химични елементи, имащи феромагнитни свойства (никел, кобалт, желязо), са преходни елементи от периодичната таблица. Това атома нарушение възниква пълнене алгоритъм черупки електрони. Първо, те попадат в горния слой (а-орбиталния) и само след пълното запълване на електроните удари черупката намира долу (г-орбиталния).

Мащабните използване на феромагнитни материали, основната от които е желязо, поради промяна на структурата в контакт с външно магнитно поле.

Тези свойства могат да имат само вещества атоми, в която има недовършен вътрешната обвивка. Но това условие не е достатъчно, за да се говори за феромагнитни характеристики. Например, хром, манган, платина също така да съществуват вътре в черупката незавършени атоми, но те са парамагнитни. Появата на спонтанно намагнитване се дължи на специален квантов ефект, който е трудно да се обясни с помощта на класическата физика.

подразделение

Има конвенционален разделяне на материали на два вида: твърди и меки феромагнитни материали. Използването на твърди материали, свързани с производството на магнитни дискове, ленти за съхранение на данни. Меки феромагнитни материали са необходими за създаването на електромагнити, трансформатори ядра. Разликите между двата вида поради особеностите на химичната структура на тези вещества.

използване функции

Нека разгледаме някои примери за използването на феромагнитни материали в различни области на съвременната технология. Меки магнитни материали се използват в областта на електротехниката, за да се генерира електрически двигатели, трансформатори, генератори. Освен това е важно да се отбележи използването на феромагнитни материали от вида и в slobotochnoy изкуството на Радио.

Твърди видове, необходими за създаването на постоянни магнити. В случай на изключване на външното поле на феромагнитните свойства се запази, тъй като ориентацията изчезва елементарни течения.

Този имот обяснява използването на феромагнитни материали. Накратко можем да кажем, че тези материали са в основата на модерните технологии.

Като се има предвид използването на феромагнитни материали, трябва да се обърне специално внимание на ферит. Те са широко разпространени в радио технология с висока честота, тъй като свойствата на феромагнитни полупроводници и комбиниране. Това е така, защото ферит в момента произвежда магнитни ленти и филми, ядрата на дросели, дискове. Това са железни оксиди се срещат в природата.

интересни факти

От интерес е използването на феромагнитни материали в електрически машини, както и в областта на технологиите на твърд диск за запис. Съвременните изследвания показват, че при определени температури някои ferromagnets могат да придобият характеристики парамагнитни. Ето защо тези вещества се считат за слабо разбират и са от особен интерес за физици.

Стоманена сърцевина е в състояние да се увеличи на магнитното поле, без да променя ток.

Използването на феромагнитни материали може значително да спести електроенергия. Ето защо за ядра генератори, трансформатори, електрически двигатели, използвани материали, имащи феромагнитни свойства.

магнитен хистерезис

Това явление в зависимост от интензитета на магнитното поле и на намагнитване вектора на външното поле. Това свойство се проявява в феромагнитни материали, както и сплави от желязо, никел и кобалт. Подобно явление се наблюдава не само в случай на поле промени в посоката и големината, но също и в случай на въртене.

пропускливост

Магнитна проницаемост е физическа величина, която показва съотношението на индукцията в специфична среда за индикатор във вакуум. Ако веществото създава собствено магнитно поле, се счита, магнетизираната. Според хипотеза на Ампер, големината зависи от свойствата на орбиталното движение на "свободни" електрони в един атом.

контур хистерезис представлява крива преоразмеряване намагнитване на феромагнит, се намира във външна област на размер промени индукция. За пълно размагнитване е необходимо да се промени посоката на външното магнитно поле се използва от организма.

В определена стойност на магнитната индукция, която се нарича коерцитивната сила, намагнитване на пробата се нулева стойност.

Тази форма на хистерезисната крива и стойността на коерцитивната сила, способността на веществото да се поддържа частично намагнитване от феромагнитен обясни широко използване. Накратко приложения твърди ferromagnets с широк хистерезисна крива, както е описано по-горе. Волфрам, въглерод, алуминий, хром стомани имат висока коерцитивната сила, така че на тази основа се създаде постоянните магнити с различни форми: ленти, подкова.

Сред меки материали с малка коерцитивната сила, имайте предвид, железни руди и желязо-никелови сплави.

обръщане на намагнитване на ferromagnets е свързано с промени в областта на спонтанно намагнитване. За тази цел на работата, която се извършва от външна област. Количеството топлина, генерирана в този случай е пропорционална на площта на хистерезисната крива.

заключение

В момента, във всички области на техниката се използва активно вещества с феромагнитни свойства. В допълнение към значителни икономии на енергийни ресурси в резултат на използването на такива материали може да опрости производствените процеси.

Например, въоръжен с мощен постоянен магнит, е възможно да се опрости процеса на създаване на превозни средства. Мощни електромагнити, които се използват в момента в местни и чуждестранни автомобилни заводи, които ви позволяват да се автоматизира напълно процеса най-трудоемките и значително ускоряване на процеса на сглобяване на нови превозни средства.

В ferromagnets позволи радио получаване устройства от най-високо качество и точност.

Учените са успели да създадат метод една стъпка за фабрикуване на магнитни наночастици, които са подходящи за използване в медицината и електроника.

В резултат на това, многобройни проучвания, проведени в най-добрите изследователски лаборатории, могат да се определят магнитните свойства на кобалтови наночастици и желязо, покрити с тънък слой от злато. Вече потвърждава чрез тяхната способност за транспортиране на противораково лекарство или радионуклиди атома в желаната част от човешкото тяло, за да се увеличи контраста на ядрено-магнитен резонанс.

Освен това, тези частици могат да бъдат използвани за модернизиране на магнитни запаметяващи устройства, които ще станат нов етап в създаването на новаторски медицински технологии.

Български екип от учени успя да разработи и тества методика за възстановяване на водни разтвори на хлориди за получаване на желязо-кобалтови наночастици, подходящи за развитие на материали с подобрени магнитни характеристики. Всички проучвания, извършени от учени, насочени към подобряване на свойствата на феромагнитни вещества, увеличаване на техния процент използване в производството.