El magnetismo asombra a todos cuando lo encuentran por primera vez. Los imanes atraen algunos objetos como por arte de magia, pero solo materiales específicos responden a un imán. Comprender qué materiales responden y cuáles no es bastante simple, pero depende de comprender cómo funcionan los imanes en general. Si bien la mayoría de la gente sabe que los metales se sienten atraídos por los imanes, en realidad, los metales "ferromagnéticos" como el hierro son los principales metales que se sienten atraídos por ellos, aunque los metales paramagnéticos y ferrimagnéticos (con una "i", no una "o") tienen una atracción débil por los imanes, también.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
El hierro, el cobalto y el níquel, así como las aleaciones compuestas por estos metales ferromagnéticos, son fuertemente atraídos por los imanes. Otros metales ferromagnéticos incluyen gadolinio, neodimio y samario.
Los metales paramagnéticos se sienten débilmente atraídos por los imanes e incluyen platino, tungsteno, aluminio y magnesio.
Los metales ferrimagnéticos como la magnetita también se sienten atraídos por los imanes, mientras que los metales diamagnéticos como la plata y el cobre son repelidos por ellos.
Cómo funciona el magnetismo
Comprender el magnetismo es esencial si desea saber por qué algunos metales se sienten atraídos por los imanes y otros no. El movimiento de los electrones en un átomo produce un pequeño campo magnético, pero normalmente este campo es cancelado por el movimiento de otros electrones y sus campos magnéticos opuestos. Sin embargo, en algunos materiales, cuando se aplica un campo magnético, los giros de los electrones vecinos se alinean entre sí, lo que produce un campo neto en todo el material. En resumen, en lugar de cancelar los campos de los demás, los electrones de estos materiales se unen y forman un campo más fuerte. En algunos materiales, esta alineación desaparece cuando se elimina el campo, pero en otros, permanece incluso después de que se haya eliminado el campo.
Los imanes tienen polos positivos y negativos (o polos norte y sur) y, como la mayoría de la gente sabe, los polos coincidentes se repelen entre sí mientras que los polos opuestos se atraen entre sí.
Aleaciones y metales ferromagnéticos
Los materiales ferromagnéticos son atraídos por los imanes porque sus electrones giran y los “momentos magnéticos” resultantes se alinean fácilmente y retienen esa alineación incluso sin un campo magnético externo. Los materiales ferromagnéticos como el hierro, el níquel y el cobalto se sienten atraídos por los imanes, así como los metales de tierras raras como el gadolinio, el neodimio y el samario.
Las aleaciones hechas de estos materiales también se sienten atraídas por los imanes, por lo que el acero inoxidable con cantidades sustanciales de hierro (a diferencia del cromo, por ejemplo) es atraído por los imanes. Otras aleaciones ferromagnéticas incluyen awaruita (níquel y hierro), wairauita (cobalto y hierro), alnico (cobalto, hierro, níquel, aluminio, titanio y cobre) y chromindur (cromo, cobalto y hierro). Esencialmente, cualquier aleación compuesta de materiales ferromagnéticos también será magnética.
Metales paramagnéticos y magnetismo
Los metales paramagnéticos tienen una atracción más débil por los imanes que los metales ferromagnéticos y no retienen sus propiedades magnéticas en ausencia de un campo magnético. Los metales paramagnéticos incluyen:
- platino
- aluminio
- tungsteno
- molibdeno
- tantalio
- cesio
- litio
- magnesio
- sodio
- uranio
Metales ferrimagnéticos y magnetismo
Algunos materiales están clasificados como ferrimagnéticos. Esto ocurre cuando un compuesto iónico tiene dos redes de material con momentos magnéticos opuestos, pero los dos no están completamente equilibrados, lo que lleva a una magnetización neta. La magnetita proporciona un ejemplo de este tipo de magnetismo, y originalmente se consideró un material ferromagnético debido a las similitudes entre estos dos tipos de magnetismo. Sin embargo, muchos materiales ferrimagnéticos son cerámicos en lugar de metales.
Metales diamagnéticos y magnetismo
Los metales diamagnéticos en realidad son repelidos por los imanes en lugar de ser atraídos por ellos, y generalmente de manera débil. Los materiales se clasifican como diamagnéticos cuando sus momentos magnéticos actúan en oposición al campo aplicado en lugar de mejorarlo. Estos materiales incluyen plata, plomo, mercurio y cobre.