אילו סוגי מתכות נמשכים למגנטים?

מגנטיות מדהימה את כולם כשהם נתקלים בה לראשונה. מגנטים מושכים אליהם כמה חפצים כאילו באמצעות קסם, אך רק חומרים ספציפיים מגיבים למגנט. ההבנה אילו חומרים מגיבים ואילו לא זה די פשוט, אבל זה תלוי בהבנה של אופן הפעולה של מגנטים באופן כללי. בעוד שרוב האנשים יודעים שמתכות נמשכות למגנטים, במציאות מתכות "פרומגנטיות" כמו ברזל הן המתכות העיקריות ש נמשכים אליהם, אם כי למתכות פרמגנטיות ופרימאגנטיות (עם "i", ולא "o") יש משיכה חלשה למגנטים, גַם.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

ברזל, קובלט וניקל, כמו גם סגסוגות המורכבות ממתכות פרומגנטיות אלה, נמשכים מאוד למגנטים. מתכות פרומגנטיות אחרות כוללות גדוליניום, נאודימיום וסמיום.

מתכות פרמגנטיות נמשכות חלש למגנטים, וכוללות פלטינה, טונגסטן, אלומיניום ומגנזיום.

מתכות פרי-מגנטיות כמו מגנטיט נמשכות גם למגנטים, ואילו מתכות די-מגנטיות כמו כסף ונחושת נדחות על ידן.

הבנת מגנטיות היא חיונית אם אתה רוצה לדעת מדוע מתכות מסוימות נמשכות למגנטים ואחרות אינן. תנועת אלקטרונים באטום מייצרת שדה מגנטי קטן, אך בדרך כלל שדה זה מבוטל על ידי תנועתם של אלקטרונים אחרים והשדות המגנטיים המנוגדים להם. עם זאת, בחלק מהחומרים, כאשר אתה מורח שדה מגנטי, סיבובי האלקטרונים הסמוכים מתיישרים זה עם זה, מה שמייצר שדה נטו על פני כל החומר. בקיצור, במקום לבטל את השדות זה של זה, האלקטרונים בחומרים אלה מתחברים יחד ויוצרים שדה חזק יותר. בחלק מהחומרים, יישור זה נעלם כאשר מסירים את השדה, אך בחלק אחר הוא נשאר גם לאחר הסרת השדה.

למגנטים מוטות חיוביים ושליליים (או קטבים צפוןיים ודרומיים), וכפי שרוב האנשים יודעים, מוטות תואמים דוחים זה את זה בעוד שקטבים מנוגדים מושכים זה את זה.

חומרים פרומגנטיים נמשכים למגנטים מכיוון שהאלקטרונים שלהם מסתובבים וה"רגעים המגנטיים "המתקבלים מתיישרים בקלות, ושומרים על יישור זה גם ללא שדה מגנטי חיצוני. לכן חומרים פרומגנטיים כגון ברזל, ניקל וקובלט נמשכים למגנטים, כמו גם מתכות אדמה נדירה כמו גדוליניום, ניאודימיום וסמיום.

סגסוגות העשויות מחומרים אלה נמשכות גם למגנטים, ולכן נירוסטה עם כמויות משמעותיות של ברזל פנימה (בניגוד לכרום, למשל) נמשכת למגנטים. סגסוגות פרומגנטיות אחרות כוללות awaruite (ניקל וברזל), wairauite (קובלט וברזל), אלניקו (קובלט, ברזל, ניקל, אלומיניום, טיטניום ונחושת) וכרומינדור (כרום, קובלט וברזל). בעיקרו של דבר, כל סגסוגת המורכבת מחומרים פרומגנטיים תהיה גם מגנטית.

למתכות פרמגנטיות יש משיכה חלשה יותר למגנטים מאשר למתכות פרומגנטיות, והן אינן שומרות על תכונותיהן המגנטיות בהעדר שדה מגנטי. מתכות פרמגנטיות כוללות:

• פְּלָטִינָה
  
• אֲלוּמִינְיוּם
  
• ווֹלפרָם
  
• מוליבדן
  
• טנטלום
  
• צזיום
  
• לִיתִיוּם
  
• מגנזיום
  
• נתרן
  
• אוּרָנִיוּם

חומרים מסוימים מסווגים כפרימגנטיים. זה קורה כאשר לתרכובת יונית שני סריגים של חומר עם רגעים מגנטיים מנוגדים, אך השניים אינם מאוזנים לחלוטין, מה שמוביל למגנטציה נטו. מגנטיט מספק דוגמא לסוג כזה של מגנטיות, והוא נחשב במקור לחומר פרומגנטי בגלל הדמיון בין שני סוגי המגנטיות הללו. עם זאת, חומרים ferrimagnetic רבים הם קרמיקה ולא מתכות.

מתכות דיאמגנטיות למעשה נדחות על ידי מגנטים ולא נמשכות אליהם, ובדרך כלל בצורה חלשה. חומרים מסווגים כדיאמגנטיים כאשר הרגעים המגנטיים שלהם פועלים בניגוד לשדה המיושם במקום להעצמתו. חומרים אלה כוללים כסף, עופרת, כספית ונחושת.