Материали, които могат да бъдат намагнитени

Много материали имат магнитни свойства и способност да се магнетизират. Два класа материали с магнитни свойства са парамагнитни и феромагнитни материали. Тези материали имат естествени магнитни свойства, които им позволяват да бъдат привлечени от магнит. Парамагнитните материали са слабо привлечени от магнити, а феромагнитните материали силно привличани от магнити. Тези свойства произхождат от техните субатомни структури, които определят кои материали могат да бъдат силно магнетизирани и кои могат да бъдат слабо магнетизирани.

•••Райън Маквей / Фотодиск / Гети Имиджис

Сърцевината на това, което позволява даден материал да се магнетизира, се крие в неговата субатомна структура, където електроните се въртят около ядрото на атомите на материала. Въртящият се електрон създава магнитно поле, наречено дипол, което подобно на обикновен магнит с пръчка има както северния, така и южния полюс. Когато по-голямата част от електроните се въртят в същата посока, материалът има потенциал да бъде намагнитен. Ако обаче даден материал няма голяма част от своите електрони, въртящи се в същата посока, той го има по-малък потенциал да бъде магнетизиран, защото противоположно въртящите се електрони неутрализират индивидуалните магнитни взаимно полета. Пример за материал, който има по-голямата част от електроните си, въртящи се в същата посока и може да бъде силно магнетизиран, е желязото. Пример за материал, който няма по-голямата част от електроните си, въртящи се в същата посока и може да бъде слабо намагнетизиран, е алуминият.

•••Comstock / Comstock / Getty Images

Поради субатомните структури на техните атоми, феромагнитните материали като желязо, никелов гадолиний и кобалт са естествено привлечени от магнитите. Обикновено тези материали трябва да претърпят процес като нагряване при висока температура, последвано от охлаждане, докато е под въздействието на силно магнитно поле, за да бъде магнетизирано като постоянно магнит. По-малко физически методи като поглаждане на материала с магнит или удряне с чук могат да превърнат тези материали във временни магнити. И двата физически процеса карат магнитните полета, индуцирани от материала, да се изравняват помежду си.

•••Юпитеримаж / Комсток / Гети изображения

Парамагнитните материали са слабо привлечени от магнитите поради субатомната структура на парамагнитните материали, състояща се само от относително малко свободни електрони, въртящи се в същата посока. Следователно парамагнитните материали като мед, алуминий, платина и уран правят много по-слаби магнити от тези, направени от феромагнитни материали.

Сплавите от феромагнитни и парамагнитни материали могат да варират в зависимост от потенциала им да бъдат намагнитени. Например, въпреки че никелът е феромагнитен материал, 5-центово парче не се привлича от магнит. Монетата от 5 цента в САЩ е сплав от 20 процента никел и 80 процента мед. Неръждаема стомана е друг пример за материал, който не се привлича от магнит, защото е сплав от феромагнитно желязо с хром и много други парамагнитни материали.

Някои сплави от феромагнитни и парамагнитни материали обаче правят силни магнити. Един пример е алнико, което в една форма се състои от феромагнитните метали желязо, никел и кобалт с парамагнитните материали алуминий и мед.