Ferromagnet은 무엇입니까?
강자성 재료는 일반적으로 철분을 기본으로하며, 자연계에서 발견되는 3 가지 유형의 자성 (diamagnetism, paramagnetism)과는 별개로 나타납니다. 페로 마그넷의 주요 특징은 외부 자기장 소스에 의해 물질에 처음으로 가해지지 않는 한 자연 자기장을 나타내며, 모든 의도와 목적을 위해 영구적이라는 것입니다. 반대로, 자성 물질은 철에 존재하는 것과 반대되는 약한 유도 자기장을 나타낸다. 상자성 물질은 알루미늄과 백금 금속을 포함하는데,이 금속은 약간의 자기장을 가지도록 유도 될 수 있지만 유도장을 제거 할 때 그 효과를 빠르게 잃습니다.
강자성 특성을 나타내는 자연에서 가장 일반적인 재료는 철이며,이 품질은 2,000 년 이상 알려져 왔습니다. 다른 희토류는 또한 가돌리늄 및 디스프로슘과 같은 강자성을 나타낼 수 있습니다. 강자성 합금으로서 작용하는 금속은 사마리아 또는 네오디뮴과 합금 된 코발트를 포함한다.
페로 마그넷의 자기장은 전자 스핀이 서로 평행하게 정렬되는 원자 영역 (도메인)에 중심을 둡니다. 이 영역은 자성이 강하지 만 대부분의 재료 자체에 무작위로 흩어져 전체적으로 약하거나 중립적 인 자연 자기를 제공합니다. 이러한 자연 자기장을 가져 와서 외부 자기 소스에 노출시킴으로써, 도메인 자체가 정렬되고 재료는 균일하고 강하며 지속적인 자기장을 유지하게됩니다. 물질의 일반적인 자성 증가는 상대 투자율로 알려져 있습니다. 철과 희토류가 이러한 영역과 일반적인 자기 정렬을 유지하는 능력을 히스테리시스라고합니다.
유도 자기장이 제거 될 때 페로 마그넷은 자기장을 유지하지만, 시간이 지남에 따라 원래 강도의 일부만 유지된다. 이것을 remanence라고합니다. 잔류성은 강자성을 기반으로하는 영구 자석의 강도를 계산하는 데 중요합니다.이 자석은 산업 및 소비자 장치에 사용됩니다.
모든 ferromagnet 장치의 또 다른 제한은 Curie 온도로 알려진 특정 온도 범위에서 자성의 특성이 완전히 손실된다는 것입니다. Ferromagnet에 대한 Curie 온도가 초과되면 그 특성은 paramagnet의 특성으로 전환됩니다. 상자성 감수성의 퀴리 법칙은 Langevin 함수를 사용하여 알려진 재료 조성에서 강자성 대 상자성 특성의 변화를 계산합니다. 한 상태에서 다른 상태로의 변화는 온도가 상승함에 따라 예측 가능하고 상승하는 포물선 모양의 곡선을 따릅니다. 이러한 강자성 경향은 약화되고 결국 온도가 상승함에 따라 사라지는 경향을 열 교반이라고합니다.
움직이는 부품이없는 변압기에서 들리는 전기 윙윙 소리는 페로 마그넷을 사용하기 때문에 발생하며 자기 변위라고합니다. 이것은 변압기에 공급되는 전류에 의해 생성 된 유도 자기장에 대한 페로 마그넷에 의한 반응이다. 이 유도 자기장은 물질의 자연 자기장이 적용된 장과 정렬되도록 약간 방향을 변화시킵니다. 변압기에서 교류 (AC)에 대한 기계적 반응으로, 일반적으로 60Hz 사이클 또는 초당 60 회 교대로 발생합니다.
ferromagnet 속성을 사용한 고급 연구에는 몇 가지 흥미로운 응용 프로그램이 있습니다. 천문학에서, 강자성 액체는 유리 거울보다 더 매끄럽고 망원경 및 우주 탐침 비용의 일부로 생성 될 수있는 액체 거울의 형태로 설계되고있다. 거울 모양은 1 킬로 헤르츠 사이클에서 자기장 액츄에이터를 사이클링함으로써 변화 될 수있다.
Ferromagnetism은 또한 2011 년에 수행 된 지속적인 연구에서 초전도성과 함께 발견되었습니다. 나노 미터 규모 또는 10 억 분의 1 미터로 설계된 니켈 및 비스무트 화합물 Bi 3 Ni는 동일한 화합물과 다른 특성을 나타냅니다. 더 큰 샘플. 이 규모의 재료 특성은 강자성이 일반적으로 초전도성을 상쇄하고 잠재적 인 용도가 여전히 탐색되고 있기 때문에 독특합니다.
페로 마그넷에 내장 된 반도체에 대한 독일의 연구에는 갈륨 망간 비소 화합물 인 GaMnAs가 포함됩니다. 이 화합물은 모든 페로 마그넷 반도체의 최고 퀴리 온도가 212 ° F (100 ° C) 인 것으로 알려져 있습니다. 이러한 화합물은 초전도체의 전기 전도성을 동적으로 조정하는 수단으로서 연구되고있다.