Ферромагнетизм и ферримагнетизм являются формами магнетизма, знакомой силы, которая притягивает или отталкивает определенные металлы и намагниченные объекты. Различия между этими двумя свойствами проявляются в микроскопических масштабах и мало обсуждаются за пределами классной комнаты или научной лаборатории. Ферромагнетики и ферримагнетики относительно сильны по сравнению с другими типами магнитов, и они сыграли важную роль в истории человечества.
TL; DR (слишком длинный; Не читал)
Магниты из магнетита, ферримагнитного материала, имеют гораздо более слабые магнитные поля, чем магниты из железа и никеля, которые являются ферромагнитными.
Ферримагнетизм и первый компас
Ферримагнетизм возникает в оксиде железа, называемом магнетитом, с химической формулой Fe3O4. Минерал имеет историческое значение, потому что тысячелетия назад люди обнаружили, что природный магнетитовый магнитный камень всегда направлен на север, когда плавает в воде, что стало первым навигационным компасом. Магнетизм является результатом выравнивания крошечных областей в материале, называемых «магнитными доменами» в материале. Для ферримагнетизма соседние магнитные домены лежат в противоположных направлениях. Обычно противоположный порядок нейтрализует общее магнитное поле объекта; однако в ферримагнетике небольшие различия между соседними доменами делают возможным магнитное поле.
Ферромагнетизм: сильные постоянные магниты
Ферромагнетизм встречается в некоторых элементах, таких как железо, никель и кобальт. В этих элементах магнитные домены выстраиваются в одном направлении и параллельно друг другу, образуя сильные постоянные магниты. Недавно было обнаружено, что редкоземельные элементы, такие как неодим, значительно усиливают ферромагнетизм, что приводит к появлению мощных и компактных постоянных магнитов.
Первое отличие: температура Кюри
Объекты намагничиваются, когда большое количество микроскопических магнитных доменов выравнивается таким образом, что их отдельные крошечные магнитные поля складываются вместе, образуя большее поле. Однако при высоких температурах атомы в объекте сильно вибрируют и дрожат, нарушая выравнивание и устраняя магнитное поле. Ученые называют температуру, при которой это происходит, точкой Кюри или температурой Кюри. Как правило, ферромагнитные материалы, которые обычно представляют собой металлы или сплавы металлов, имеют более высокие температуры Кюри, чем ферримагнетики. Например, ферромагнитный металл, кобальт, имеет температуру Кюри 1131 градус Цельсия (2068 F) по сравнению с 580 градусами Цельсия (1076 F) для магнетита, который является ферримагнетиком.
Второе отличие: выравнивание магнитных доменов
Некоторые магнитные домены в ферримагнитном материале указывают в одном направлении, а некоторые - в противоположном. Однако в ферромагнетизме все они указывают в одном направлении. Следовательно, для ферромагнетика и ферримагнетика одинакового размера ферромагнетик, вероятно, будет иметь более сильное магнитное поле.