Није све гвожђе магнетно (магнетни елементи)

Ево чињеничног елемента за вас: Нису сви гвожђе је магнетно. Тхе а алотроп је магнетни, али када се температура повећа тако да а образац промене у б облика, магнетизам нестаје иако се решетка не мења.

Кључни одвоји: Није све гвожђе магнетно

Феромагнетизам је механизам помоћу којег се материјали привлаче за магнете и формирају трајне магнете. Реч заправо значи магнетизам о гвожђу јер је то најпознатији пример феномена и онај који су научници први проучавали. Феромагнетизам је квантно механичко својство материјала. То зависи од његове микроструктуре и кристалног стања на које могу утицати температура и састав.

Квантно механичко својство је одређено понашањем електрони. Конкретно, супстанци је потребан магнетни диполни момент да би био магнет, који долази из атома са делимично напуњеним електронским шкољкама. Атоми ће испунити електронске љуске које нису магнетне, јер имају нето диполни тренутак нула. Гвожђе и други прелазни метали имају делимично напуњене љуске електрона, па су неки од ових елемената и њихових једињења магнетни. У атомима магнетних елемената готово сви диполи се поравнавају испод посебне температуре зване Цурие тачка. За гвожђе тачка Цурие јавља се на 770 ° Ц. Испод ове температуре гвожђе је феромагнетно (снажно привлачи магнет), али изнад њега гвожђе мења своју кристалну структуру и постаје парамагнетни (само слабо повезан магнетом).

Гвожђе није једини елемент који се приказује магнетизам. Никал, кобалт, гадолинијум, тербијум и диспрозијум су такође феромагнетски. Као и код гвожђа, магнетна својства ових елемената зависе од њихове кристалне структуре и од тога да ли је метал испод своје тачке Цурие. α-гвожђе, кобалт и никл су феромагнетски, док су γ-гвожђе, манган и хром антиферромагнетски. Гас литијума је магнетни када се хлади испод 1 келвина. Под одређеним условима, манган, актиниди (нпр. плутонијум и нептунијум) и рутенијум су феромагнетски.

Иако се магнетизам најчешће јавља у металима, он се ретко јавља и у неметалима. Течни кисеоник, на пример, може бити заробљен између ступова магнета! Кисеоник има неспарене електроне, што му омогућава да реагује на магнет. Бор је још један неметал који се приказује парамагнетни привлачност већа од дијамантичке одбојности.

Челик је легура на бази гвожђа. Већина облика челика, укључујући нерђајући челик, су магнетни. Постоје две широке врсте нехрђајућих челика који приказују различите структуре кристалне решетке једна од друге. Феритни нерђајући челици су легуре гвожђа и хрома које су феромагнетске на собној температури. Иако нормално немагнетисано, феритни челик се магнетизује у присуству магнетног поља и остаје магнетизовано неко време након уклањања магнета. Атоми метала у феритном нерђајућем челику су смештени у решетки центрираној каросерији (бцц). Аустенитни нехрђајући челици имају тенденцију да нису немагнетни. Ови челици садрже атоме распоређене у кубној (фцц) решетки центрираној у лице.

Најпопуларнија врста нерђајућег челика, тип 304, садржи гвожђе, хром и никл (сваки магнет на себи). Ипак, атоми у овој легури обично имају фцц структуру решетке, што резултира немагнетном легуром. Тип 304 постаје делимично феромагнетски ако је челик савијен на собној температури.

Иако су неки метали магнетни, већина није. Кључни примери укључују бакар, злато, сребро, олово, алуминијум, коситар, титан, цинк и бизмут. Ови елементи и њихове легуре су дијамагнетни. Немагнетне легуре укључују месинг и бронза. Ови метали слабо одбијају магнете, али обично недовољно да би ефекат био приметан.

Угљеник је снажно дијамагнетни неметал. У ствари, неке врсте графитног магнета довољно снажно одбијају снажни магнет.

• Девине, Тхомас. "Зашто магнети не раде на неким нехрђајућим челикима?" Сциентифиц Америцан.