Muitos materiais têm propriedades magnéticas e a capacidade de serem magnetizados. Duas classes de materiais com propriedades magnéticas são os materiais paramagnéticos e ferromagnéticos. Esses materiais têm propriedades magnéticas naturais que permitem que sejam atraídos por um ímã. Os materiais paramagnéticos são fracamente atraídos pelos ímãs e os materiais ferromagnéticos são fortemente atraídos pelos ímãs. Essas propriedades se originam de suas estruturas subatômicas, que determinam quais materiais podem ser fortemente magnetizados e quais podem ser apenas fracamente magnetizados.
Propriedades magneticas
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O núcleo do que permite que um material seja magnetizado está em sua estrutura subatômica, onde os elétrons giram em torno do núcleo dos átomos do material. Um elétron em rotação cria um campo magnético chamado dipolo que, como uma barra de ímã regular, possui pólos norte e sul. Quando a maioria dos elétrons gira na mesma direção, o material tem potencial para ser magnetizado. No entanto, se um material não tem uma grande parte de seus elétrons girando na mesma direção, então ele tem menos potencial para ser magnetizado porque os elétrons em rotação oposta neutralizam o magnetismo individual um do outro Campos. Um exemplo de um material que tem a maioria de seus elétrons girando na mesma direção e pode ser fortemente magnetizado é o ferro. Um exemplo de um material que não tem a maioria de seus elétrons girando na mesma direção e só pode ser magnetizado fracamente é o alumínio.
Materiais Ferromagnéticos
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Devido às estruturas subatômicas de seus átomos, materiais ferromagnéticos como ferro, níquel, gadolínio e cobalto são naturalmente atraídos por ímãs. Normalmente, esses materiais têm que passar por um processo, como aquecimento em alta temperatura seguido por resfriamento sob a influência de um forte campo magnético, a fim de ser magnetizado como um magnético. Métodos menos físicos, como acariciar o material com um ímã ou golpeá-lo com um martelo, podem transformar esses materiais em ímãs temporários. Ambos os processos físicos fazem com que os campos magnéticos induzidos por elétrons do material se alinhem.
Materiais Paramagnéticos
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Os materiais paramagnéticos são fracamente atraídos pelos ímãs devido à estrutura subatômica dos materiais paramagnéticos que consiste em apenas alguns elétrons livres girando na mesma direção. Portanto, os materiais paramagnéticos como cobre, alumínio, platina e urânio formam ímãs muito mais fracos do que aqueles feitos por materiais ferromagnéticos.
Materiais Ligados
Ligas de materiais ferromagnéticos e paramagnéticos podem variar com seu potencial de serem magnetizadas. Por exemplo, embora o níquel seja um material ferromagnético, uma peça de 5 centavos não é atraída por um ímã. A moeda de 5 centavos dos EUA é uma liga de 20% de níquel e 80% de cobre. Aço inoxidável é outro exemplo de um material que não é atraído por um ímã porque é uma liga de ferro ferromagnético com cromo e vários outros materiais paramagnéticos.
No entanto, algumas ligas de materiais ferromagnéticos e paramagnéticos produzem ímãs fortes. Um exemplo é o alnico, que em uma forma consiste nos metais ferromagnéticos ferro, níquel e cobalto com os materiais paramagnéticos alumínio e cobre.