強磁性とは何ですか？
強磁性材料は通常、元素鉄に基づいており、異磁性と常磁性とは異なる自然に見られる3つのタイプの磁気の1つを表します。強磁性の主な特徴は、外部の磁場源によってこの最初に物質に課されることがない場合に自然磁場を示すことであり、フィールドは、すべての意図と目的のために永続的です。対照的に、反磁性材料は、鉄に存在するものとは正反対の弱い誘導磁場を表示します。常磁性材料には、アルミニウムおよびプラチナ金属が含まれます。アルミニウム金属は、わずかな磁場を持つように誘導されますが、誘導場が除去されるとすぐに効果を失います。他の希土類は、ガドリニウムやジスプロシウムなどの強磁性も示すことができます。強磁性合金として作用する金属サマリアムまたはネオジムと合金化されたコバルトを含めます。
強磁石の磁場は、電子スピンが互いに並行してドメインとして知られている原子領域を中心にしています。これらのドメインは強く磁気ですが、物質自体の大部分にランダムに散在しているため、全体的に弱いまたは中性の自然磁性が得られます。このような自然の磁場を採取し、それらを外部磁気源にさらすことにより、ドメイン自体が整列し、材料は均一で強力で永続的な磁場を保持します。物質の一般的な磁性のこの増加は、相対透過性として知られています。このドメインと一般的な磁気の整合を保持する鉄と希土類の能力は、ヒステリシスとして知られています。
誘導磁場が除去されるときに強磁石がその場を保持している間、それは元の一部でのみ保持されます時間の経過に伴う能力の強さ。これはリマネンスとして知られています。産業装置や消費者デバイスで使用されている強磁性に基づいて、永久磁石の強度を計算するには、残りは重要です。
すべての強磁性デバイスのもう1つの制限は、キュリー温度として知られる特定の温度範囲で磁気の特性が完全に失われることです。強磁石のキュリー温度を超えると、その特性は常磁石の特性に切り替わります。常磁性感受性のキュリー法則は、ランゲビン関数を使用して、既知の材料組成の強磁性から常磁性特性の変化を計算します。ある状態から別の状態への変化は、温度が上昇するにつれて予測可能な上昇、放物線型の曲線に従います。温度が上昇するにつれて、強磁性が弱くなり、最終的に消失するこの傾向は、熱攪拌として知られています。
可動部品のない変圧器で聞こえる電気ハムは、そのferの利用によるものですRomagnet、および磁気測定として知られています。これは、トランスに供給される電流によって作成された誘導磁場に対する強磁石による反応です。この誘導磁場により、物質の天然磁場が方向をわずかに変化させて、適用された場と整列させます。これは、通常、60サイクル、または毎秒60回で交互になる交互の電流（AC）に対する変圧器の機械的応答です。
強磁性特性を使用した高度な研究には、いくつかの刺激的な潜在的なアプリケーションがあります。天文学では、強磁性液体は、ガラス鏡よりも滑らかで、望遠鏡と宇宙プローブのコストの一部で作成される液体ミラーの形として設計されています。ミラーの形状は、1キロハーツサイクルで磁場アクチュエーターをサイクリングすることで変更することもできます。
強磁性は、2011年に実施された進行中の研究における超伝導性とも協力して発見されました。ニッケルとビスマス化合物、BI 3 niは、ナノメートルスケール、つまりメートルの10億分の1メートルで設計されており、同じ化合物の特性とは異なる特性を示しています。このスケールの材料特性はユニークです。強磁性は通常超伝導性をキャンセルし、その潜在的な用途はまだ調査されています。
強磁石の上に構築された半導体に関するドイツの研究には、化合物ガリウムマンガンヒ素、ガムナが含まれます。この化合物は、212°華氏（摂氏100°）の強磁性半導体の中で最も高いキュリー温度を持つことが知られています。このような化合物は、超伝導体の電気伝導率を動的に調整する手段として研究されています。