Magnetisme forbløffer alle når de først møter den. Magneter tiltrekker seg noen gjenstander som ved magi, men bare spesifikke materialer reagerer på en magnet. Å forstå hvilke materialer som svarer og hvilke som ikke er ganske enkelt, men det avhenger av forståelsen av hvordan magneter fungerer generelt. Mens de fleste vet at metaller tiltrekkes av magneter, er "ferromagnetiske" metaller som jern de viktigste metaller som tiltrekkes av dem, selv om paramagnetiske og ferrimagnetiske (med et "i", ikke "o") metaller har en svak tiltrekning til magneter, også.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
Jern, kobolt og nikkel, samt legeringer sammensatt av disse ferromagnetiske metaller, tiltrekkes sterkt av magneter. Andre ferromagnetiske metaller inkluderer gadolinium, neodym og samarium.
Paramagnetiske metaller tiltrekkes svakt av magneter, og inkluderer platina, wolfram, aluminium og magnesium.
Ferrimagnetiske metaller som magnetitt tiltrekkes også av magneter, mens diamagnetiske metaller som sølv og kobber blir frastøtt av dem.
Hvordan fungerer magnetismen
Det er viktig å forstå magnetisme hvis du vil vite hvorfor noen metaller tiltrekkes av magneter og andre ikke. Bevegelsen til elektroner i et atom produserer et lite magnetfelt, men vanligvis blir dette feltet kansellert av bevegelsen fra andre elektroner og deres motsatte magnetfelt. Imidlertid, i noen materialer, når du bruker et magnetfelt, justeres spinnene til naboelektronene med hverandre, noe som produserer et nettofelt over hele materialet. Kort sagt, i stedet for å kansellere hverandres felt, blir elektronene i disse materialene sammen og lager et sterkere felt. I noen materialer forsvinner denne justeringen når feltet fjernes, men i andre forblir det selv etter at feltet er fjernet.
Magneter har positive og negative stolper (eller nord- og sørpoler), og som folk flest vet, avstøter matchende poler hverandre mens motsatte poler tiltrekker hverandre.
Ferromagnetiske metaller og legeringer
Ferromagnetiske materialer tiltrekkes av magneter fordi deres elektroner spinner og de resulterende "magnetiske øyeblikkene" justerer seg lett, og beholder den justeringen selv uten et eksternt magnetfelt. Ferromagnetiske materialer som jern, nikkel og kobolt tiltrekkes derfor av magneter, så vel som sjeldne jordmetaller som gadolinium, neodym og samarium.
Legeringer laget av disse materialene tiltrekkes også av magneter, så rustfritt stål med store mengder jern i (i motsetning til for eksempel krom) tiltrekkes av magneter. Andre ferromagnetiske legeringer inkluderer awaruite (nikkel og jern), wairauite (kobolt og jern), alnico (kobolt, jern, nikkel, aluminium, titan og kobber) og kromindur (krom, kobolt og jern). I hovedsak vil enhver legering sammensatt av ferromagnetiske materialer også være magnetisk.
Paramagnetiske metaller og magnetisme
Paramagnetiske metaller har en svakere tiltrekning mot magneter enn ferromagnetiske metaller, og de beholder ikke sine magnetiske egenskaper i fravær av et magnetfelt. Paramagnetiske metaller inkluderer:
- platina
- aluminium
- wolfram
- molybden
- tantal
- cesium
- litium
- magnesium
- natrium
- uran
Ferrimagnetiske metaller og magnetisme
Noen materialer er klassifisert som ferrimagnetiske. Dette skjer når en ionisk forbindelse har to materialgitter med motsatte magnetiske øyeblikk, men de to er ikke helt balanserte, noe som fører til nettomagnetisering. Magnetitt gir et eksempel på denne typen magnetisme, og det ble opprinnelig ansett som et ferromagnetisk materiale på grunn av likhetene mellom disse to typene magnetisme. Imidlertid er mange ferrimagnetiske materialer keramikk i stedet for metaller.
Diamagnetiske metaller og magnetisme
Diamagnetiske metaller blir faktisk frastøtt av magneter i stedet for tiltrukket av dem, og vanligvis svakt. Materialer klassifiseres som diamagnetiske når deres magnetiske øyeblikk virker i motsetning til det anvendte feltet i stedet for å forbedre det. Disse materialene inkluderer sølv, bly, kvikksølv og kobber.