Materialer som kan magnetiseres

Mange materialer har magnetiske egenskaper og en evne til å bli magnetisert. To klasser av materialer med magnetiske egenskaper er paramagnetiske og ferromagnetiske materialer. Disse materialene har naturlige magnetiske egenskaper som gjør at de kan tiltrekkes av en magnet. Paramagnetiske materialer tiltrekkes svakt av magneter og ferromagnetiske materialer tiltrekkes sterkt av magneter. Disse egenskapene stammer fra deres subatomære strukturer, som bestemmer hvilke materialer som kan magnetiseres sterkt og hva som bare kan magnetiseres svakt.

•••Ryan McVay / Photodisc / Getty Images

Kjernen i det som gjør at et materiale kan magnetiseres ligger i dets subatomære struktur der elektroner spinner rundt kjernen til materialets atomer. Et roterende elektron skaper et magnetfelt som kalles en dipol som, i likhet med en vanlig stangmagnet, har både nord- og sørpoler. Når flertallet av elektronene spinner i samme retning, har materialet potensialet til å bli magnetisert. Imidlertid, hvis et materiale ikke har en stor del av elektronene som spinner i samme retning, så har det mindre potensial for å bli magnetisert fordi motsatt roterende elektroner nøytraliserer hverandres individuelle magnet Enger. Et eksempel på et materiale som har flertallet av elektronene som spinner i samme retning og som kan magnetiseres sterkt, er jern. Et eksempel på et materiale som ikke har et flertall av elektronene som spinner i samme retning, og som bare kan magnetiseres svakt, er aluminium.

•••Comstock / Comstock / Getty Images

På grunn av de atomiske subatomære strukturene tiltrekkes ferromagnetiske materialer som jern, nikkel gadolinium og kobolt naturlig av magneter. Vanligvis må disse materialene gjennomgå en prosess som oppvarming til høy temperatur etterfulgt av avkjøling under påvirkning av et sterkt magnetfelt for å bli magnetisert som en permanent magnet. Mindre fysiske metoder som å stryke materialet med en magnet eller slå det med en hammer kan gjøre disse materialene til midlertidige magneter. Begge fysiske prosessene får materialets elektroninduserte magnetfelt til å justeres med hverandre.

•••Jupiterimages / Comstock / Getty Images

Paramagnetiske materialer tiltrekkes bare svakt av magneter på grunn av de paramagnetiske materialenes subatomære struktur som bare består av relativt få frie elektroner som spinner i samme retning. Derfor produserer paramagnetiske materialer som kobber, aluminium, platina og uran mye svakere magneter enn de laget av ferromagnetiske materialer.

Legeringer av ferromagnetiske og paramagnetiske materialer kan variere med potensialet for magnetisering. For eksempel, selv om nikkel er et ferromagnetisk materiale, tiltrekkes ikke et 5-cent stykke av en magnet. Den amerikanske 5-centmynten er en legering av 20 prosent nikkel og 80 prosent kobber. Rustfritt stål er et annet eksempel på et materiale som ikke tiltrekkes av en magnet fordi det er en legering av ferromagnetisk jern med krom og mange andre paramagnetiske materialer.

Imidlertid lager noen legeringer av ferromagnetiske og paramagnetiske materialer sterke magneter. Et eksempel er alnico, som i en form består av de ferromagnetiske metallene jern, nikkel og kobolt med de paramagnetiske materialene aluminium og kobber.