Materiales que pueden magnetizarse

Muchos materiales tienen propiedades magnéticas y la capacidad de magnetizarse. Dos clases de materiales con propiedades magnéticas son los materiales paramagnéticos y ferromagnéticos. Estos materiales tienen propiedades magnéticas naturales que les permiten ser atraídos por un imán. Los materiales paramagnéticos se sienten débilmente atraídos por los imanes y los materiales ferromagnéticos son fuertemente atraídos por los imanes. Estas propiedades se originan en sus estructuras subatómicas, que determinan qué materiales pueden magnetizarse fuertemente y cuáles solo débilmente.

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El núcleo de lo que permite magnetizar un material reside en su estructura subatómica, donde los electrones giran alrededor del núcleo de los átomos del material. Un electrón en rotación crea un campo magnético llamado dipolo que, como un imán de barra regular, tiene polos norte y sur. Cuando la mayoría de los electrones giran en la misma dirección, el material tiene el potencial de magnetizarse. Sin embargo, si un material no tiene una gran parte de sus electrones girando en la misma dirección, entonces tiene menos potencial para ser magnetizado porque los electrones de giro opuesto neutralizan el campo magnético individual del otro. campos. Un ejemplo de un material que tiene la mayoría de sus electrones girando en la misma dirección y puede estar fuertemente magnetizado es el hierro. Un ejemplo de un material que no tiene la mayoría de sus electrones girando en la misma dirección y solo puede magnetizarse débilmente es el aluminio.

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Debido a las estructuras subatómicas de sus átomos, los materiales ferromagnéticos como el hierro, el níquel, el gadolinio y el cobalto son atraídos naturalmente por los imanes. Normalmente, estos materiales tienen que someterse a un proceso como el calentamiento a alta temperatura seguido de enfriamiento mientras está bajo la influencia de un fuerte campo magnético para ser magnetizado como un imán. Métodos menos físicos, como acariciar el material con un imán o golpearlo con un martillo, pueden convertir estos materiales en imanes temporales. Ambos procesos físicos hacen que los campos magnéticos inducidos por electrones del material se alineen entre sí.

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Los materiales paramagnéticos solo se atraen débilmente a los imanes debido a la estructura subatómica de los materiales paramagnéticos que consta de solo unos pocos electrones libres que giran en la misma dirección. Por lo tanto, los materiales paramagnéticos como el cobre, el aluminio, el platino y el uranio producen imanes mucho más débiles que los fabricados por materiales ferromagnéticos.

Las aleaciones de materiales ferromagnéticos y paramagnéticos pueden variar con su potencial para magnetizarse. Por ejemplo, aunque el níquel es un material ferromagnético, un imán no atrae una moneda de 5 centavos. La moneda estadounidense de 5 centavos es una aleación de 20 por ciento de níquel y 80 por ciento de cobre. Acero inoxidable es otro ejemplo de un material que no es atraído por un imán porque es una aleación de hierro ferromagnético con cromo y muchos otros materiales paramagnéticos.

Sin embargo, algunas aleaciones de materiales ferromagnéticos y paramagnéticos producen imanes fuertes. Un ejemplo es el alnico, que en una forma consiste en los metales ferromagnéticos hierro, níquel y cobalto con los materiales paramagnéticos aluminio y cobre.