Materijali koji se mogu magnetizirati

Mnogi materijali imaju magnetska svojstva i sposobnost magnetiziranja. Dvije klase materijala s magnetskim svojstvima su paramagnetski i feromagnetski materijali. Ti materijali imaju prirodna magnetska svojstva koja im omogućuju privlačenje magnetom. Magneti slabo privlače paramagnetske materijale, a magneti feromagnetske materijale. Ta svojstva potječu od njihovih subatomskih struktura, koje određuju koji se materijali mogu jako magnetizirati, a koji samo slabo magnetizirati.

•••Ryan McVay / Photodisc / Getty Images

Srž onoga što materijalu omogućuje magnetizaciju leži u njegovoj subatomskoj strukturi gdje se elektroni vrte oko jezgre atoma materijala. Vrteći se elektron stvara magnetsko polje zvano dipol koje poput redovitog magnetskog magneta ima i sjeverni i južni pol. Kada se većina elektrona okreće u istom smjeru, materijal se može magnetizirati. Međutim, ako materijal nema velik dio svojih elektrona koji se vrte u istom smjeru, onda ga ima manji potencijal za magnetiziranje jer se suprotno okrećući se elektroni međusobno neutraliziraju pojedinačni magnetski polja. Primjer materijala kojem se većina elektrona vrti u istom smjeru i koji se može jako magnetizirati je željezo. Primjer materijala koji se nema većinu svojih elektrona koji se vrte u istom smjeru i koji se može samo slabo magnetizirati je aluminij.

•••Comstock / Comstock / Getty Images

Zbog subatomskih struktura njihovih atoma, feromagnetski materijali poput željeza, nikla, gadolinija i kobalta prirodno privlače magnete. Ti materijali obično moraju proći postupak poput zagrijavanja na visokoj temperaturi nakon čega slijedi hlađenje dok je pod utjecajem jakog magnetskog polja kako bi se magnetizirao kao trajni magnet. Manje fizičke metode, poput maženja materijala magnetom ili udaranja čekićem, mogu od tih materijala stvoriti privremene magnete. Oba fizička procesa uzrokuju da se magnetska polja inducirana elektronom međusobno poravnaju.

•••Jupiterimages / Comstock / Getty Images

Paramagnetske materijale magneti slabo privlače zbog subatomske strukture paramagnetskih materijala koja se sastoji od samo relativno malo slobodnih elektrona koji se vrte u istom smjeru. Stoga paramagnetski materijali poput bakra, aluminija, platine i urana čine mnogo slabije magnete od onih izrađenih od feromagnetskih materijala.

Legure feromagnetskih i paramagnetskih materijala mogu varirati ovisno o njihovom potencijalu magnetiziranja. Na primjer, iako je nikal feromagnetski materijal, magnet od 5 centi ne privlači. Američki novčić od 5 centi legura je od 20 posto nikla i 80 posto bakra. Ne hrđajući Čelik je još jedan primjer materijala koji magnet ne privlači jer je to slitina feromagnetskog željeza s kromom i brojnim drugim paramagnetskim materijalima.

Međutim, neke legure feromagnetskih i paramagnetskih materijala čine jake magnete. Primjer je alnico koji se u jednom obliku sastoji od feromagnetskih metala željeza, nikla i kobalta s paramagnetskim materijalima aluminijom i bakrom.