Medžiagos, kurias galima įmagnetinti

Daugelis medžiagų pasižymi magnetinėmis savybėmis ir gali būti įmagnetintos. Dvi magnetinių savybių medžiagų klasės yra paramagnetinės ir feromagnetinės. Šios medžiagos turi natūralių magnetinių savybių, leidžiančių jas pritraukti magnetu. Paramagnetines medžiagas silpnai traukia magnetai, o feromagnetines medžiagas - magnetai. Šios savybės kyla iš jų subatominės struktūros, lemiančios, kurias medžiagas galima stipriai įmagnetinti, o kurias - tik silpnai.

•••Ryanas McVay / Photodisc / Getty Images

Tai, kas leidžia medžiagą įmagnetinti, yra jos subatominėje struktūroje, kur elektronai sukasi aplink medžiagos atomų branduolį. Besisukantis elektronas sukuria magnetinį lauką, vadinamą dipoliu, kuris, kaip ir įprastas juostos magnetas, turi ir šiaurės, ir pietų polius. Kai dauguma elektronų sukasi ta pačia kryptimi, medžiaga gali būti įmagnetinta. Tačiau, jei medžiaga neturi didelės elektronų dalies sukimosi ta pačia kryptimi, tada ji ir turi mažiau galimybių įmagnetinti, nes priešingai besisukantys elektronai neutralizuoja vienas kito individualų magnetą laukai. Medžiagos, kurios dauguma elektronų sukasi ta pačia kryptimi ir gali būti stipriai įmagnetintos, pavyzdys yra geležis. Medžiagos, kurios dauguma elektronų nesisuka ta pačia kryptimi ir kurią galima įmagnetinti, pavyzdys yra aliuminis.

•••Comstock / Comstock / Getty Images

Dėl subatominių jų atomų struktūrų feromagnetines medžiagas, tokias kaip geležis, nikelio gadolinis ir kobaltas, natūraliai traukia magnetai. Paprastai šioms medžiagoms turi būti taikomas toks procesas kaip kaitinimas aukštoje temperatūroje, po kurio seka aušinamas veikiant stipriam magnetiniam laukui, kad būtų įmagnetintas kaip nuolatinis magnetas. Mažiau fizinių metodų, tokių kaip medžiagos glostymas magnetu ar smūgis plaktuku, gali padaryti šias medžiagas laikinais magnetais. Abu fiziniai procesai sukelia medžiagos elektronų sukeltus magnetinius laukus, kad jie susilygintų.

•••Jupiterimages / Comstock / Getty Images

Paramagnetines medžiagas tik silpnai traukia magnetai dėl paramagnetinių medžiagų subatominės struktūros, kurią sudaro tik palyginti nedaug laisvųjų elektronų, besisukančių ta pačia kryptimi. Todėl paramagnetinės medžiagos, tokios kaip varis, aliuminis, platina ir uranas, yra daug silpnesni magnetai nei tie, kuriuos gamina feromagnetinės medžiagos.

Feromagnetinių ir paramagnetinių medžiagų lydiniai gali skirtis, atsižvelgiant į jų potencialą įmagnetinti. Pavyzdžiui, nors nikelis yra feromagnetinė medžiaga, 5 centų gabalas magneto netraukia. JAV 5 centų moneta yra 20 procentų nikelio ir 80 procentų vario lydinys. Nerūdijantis plienas yra dar vienas medžiagos, kurios netraukia magnetas, pavyzdys, nes tai yra feromagnetinės geležies lydinys su chromu ir daugybe kitų paramagnetinių medžiagų.

Tačiau kai kurie feromagnetinių ir paramagnetinių medžiagų lydiniai yra stiprūs magnetai. Vienas pavyzdžių yra alnikas, kurį vienoje formoje sudaro feromagnetiniai metalai - geležis, nikelis ir kobaltas su paramagnetinėmis medžiagomis - aliuminiu ir variu.