Ferromagnetism ו Ferrimagnetism הם שני צורות של מגנטיות, הכוח המוכר המושך או דוחה מתכות מסוימות וחפצים ממוגנטים. ההבדלים בין שני המאפיינים מתרחשים בקנה מידה מיקרוסקופי ולא מוצאים דיון מעט מחוץ לכיתה או למעבדת מדע. פרומגנטים ופאר-מגנטים חזקים יחסית בהשוואה לסוגים אחרים של מגנטים, והם מילאו תפקידים משמעותיים בהיסטוריה האנושית.
TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)
מגנטים עשויים מגנטיט, חומר פרי-מגנטי, הם בעלי שדות מגנטיים חלשים בהרבה מאלה העשויים ברזל וניקל, שהם פרומגנטיים.
Ferrimagnetism והמצפן הראשון
Ferrimagnetism מתרחשת בתחמוצת ברזל הנקראת מגנטיט, עם הנוסחה הכימית Fe3O4. המינרל הוא משמעותי מבחינה היסטורית מכיוון שלפני אלפי שנים גילו בני האדם כי אבן אבן מגנטיט טבעית תמיד הצביעה צפונה כשהיא צפה במים, מה שהופך את המצפן הניווט הראשון. המגנטיות היא תוצאה של יישור אזורים זעירים בחומר שנקרא "תחומים מגנטיים" בחומר. עבור ferrimagnetism, תחומים מגנטיים שכנים נמצאים בכיוונים מנוגדים. בדרך כלל, הסדר ההפוך מבטל את השדה המגנטי הכולל של אובייקט; עם זאת, ב ferrimagnet, הבדלים קטנים בין תחומים שכנים מאפשרים שדה מגנטי.
פרומגנטיות: מגנטים קבועים חזקים
פרומגנטיות מתרחשת באלמנטים מסוימים כגון ברזל, ניקל וקובלט. ביסודות אלה, התחומים המגנטיים מתיישרים באותו כיוון ומקבילים זה לזה כדי לייצר מגנטים קבועים חזקים. לאחרונה נמצא כי יסודות אדמה נדירים כמו ניאודימיום מעצימים מאוד את הפרומגנטיות, וכתוצאה מכך מגנטים קבועים חזקים וקומפקטיים.
ההבדל הראשון: טמפרטורת הקירי
אובייקטים מתמגנטים כאשר מספר רב של תחומים מגנטיים מיקרוסקופיים מתיישרים באופן שהשדות המגנטיים הזעירים שלהם יחברו יחד ויוצרים שדה גדול יותר. לעומת זאת, בטמפרטורות גבוהות האטומים באובייקט רוטטים ומרעישים חזק, מקשקשים את היישור ומבטלים את השדה המגנטי. מדענים מכנים את הטמפרטורה שבה זה מתרחש נקודת קורי, או טמפרטורת קירי. באופן כללי, לחומרים פרומגנטיים, שהם בדרך כלל מתכות או סגסוגות של מתכות, יש טמפרטורות קורי גבוהות יותר מאשר חומרים פרי-מגנטיים. לדוגמא, למתכת הפרומגנטית, קובלט, טמפרטורת קירי היא 1,131 מעלות צלזיוס (2,068 צלזיוס) לעומת 580 מעלות צלזיוס (1,076 צלזיוס) למגנטיט, שהוא מגנט פרימיום.
ההבדל השני: יישור תחומים מגנטיים
יש תחומים מגנטיים בחומר פרי-מגנטי המכוונים לאותו כיוון וחלקם בכיוון ההפוך. עם זאת, בפרומגנטיות כולם מצביעים על אותו כיוון. לפירומגנט ולפרומגנט באותו גודל, סביר להניח שלפרומגנט יהיה שדה מגנטי חזק יותר.