Ferromagnetyzm i ferrimagnetyzm to obie formy magnetyzmu, znanej siły, która przyciąga lub odpycha niektóre metale i namagnesowane przedmioty. Różnice między tymi dwiema właściwościami występują w skali mikroskopowej i nie są przedmiotem dyskusji poza klasą lub laboratorium naukowym. Ferromagnesy i ferrimagnesy są stosunkowo silne w porównaniu z innymi rodzajami magnesów i odegrały znaczącą rolę w historii ludzkości.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Magnesy wykonane z magnetytu, materiału ferrimagnetycznego, mają znacznie słabsze pola magnetyczne niż te wykonane z żelaza i niklu, które są ferromagnetyczne.
Ferrimagnetyzm i pierwszy kompas
Ferrimagnetyzm występuje w tlenku żelaza zwanym magnetytem o wzorze chemicznym Fe3O4. Minerał ma znaczenie historyczne, ponieważ tysiące lat temu ludzie odkryli, że naturalny magnetyt, gdy unosił się w wodzie, zawsze wskazywał północ, tworząc pierwszy kompas nawigacyjny. Magnetyzm jest wynikiem wyrównania maleńkich obszarów w materiale zwanych „domenami magnetycznymi” w materiale. W przypadku ferrimagnetyzmu sąsiednie domeny magnetyczne leżą w przeciwnych kierunkach. Normalnie odwrotna kolejność anuluje całkowite pole magnetyczne obiektu; jednak w ferrimagnecie niewielkie różnice między sąsiednimi domenami umożliwiają pole magnetyczne.
Ferromagnetyzm: Silne magnesy trwałe
Ferromagnetyzm występuje w niektórych pierwiastkach, takich jak żelazo, nikiel i kobalt. W tych elementach domeny magnetyczne ustawiają się w tym samym kierunku i równolegle do siebie, tworząc silne magnesy trwałe. Ostatnio stwierdzono, że pierwiastki ziem rzadkich, takie jak neodym, znacznie intensyfikują ferromagnetyzm, co skutkuje potężnymi, zwartymi magnesami trwałymi.
Pierwsza różnica: temperatura Curie
Obiekty zostają namagnesowane, gdy duża liczba mikroskopijnych domen magnetycznych ustawia się w taki sposób, że ich indywidualne, maleńkie pola magnetyczne sumują się, tworząc większe pole. Jednak w wysokich temperaturach atomy w obiekcie silnie wibrują i drgają, zakłócając ustawienie i eliminując pole magnetyczne. Naukowcy nazywają temperaturę, w której to zachodzi, Punktem Curie lub Temperaturą Curie. Ogólnie rzecz biorąc, materiały ferromagnetyczne, którymi są zwykle metale lub stopy metali, mają wyższe temperatury Curie niż materiały ferrimagnetyczne. Na przykład metal ferromagnetyczny, kobalt, ma temperaturę Curie 1131 stopni Celsjusza (2068 F) w porównaniu do 580 stopni Celsjusza (1076 F) dla magnetytu, który jest ferrimagnetem.
Druga różnica: wyrównanie domen magnetycznych
Niektóre domeny magnetyczne w materiale ferrimagnetycznym są skierowane w tym samym kierunku, a inne w przeciwnym. Jednak w ferromagnetyzmie wszystkie one wskazują ten sam kierunek. W przypadku ferromagnesu i ferrimagnetyka o tej samej wielkości, ferromagnes prawdopodobnie będzie miał silniejsze pole magnetyczne.