Materiály, ktoré sa dajú zmagnetizovať

Mnoho materiálov má magnetické vlastnosti a schopnosť magnetizácie. Dve triedy materiálov s magnetickými vlastnosťami sú paramagnetické a feromagnetické materiály. Tieto materiály majú prirodzené magnetické vlastnosti, ktoré im umožňujú priťahovať magnet. Paramagnetické materiály sú slabo priťahované k magnetom a feromagnetické materiály sú silne priťahované k magnetom. Tieto vlastnosti pochádzajú z ich subatomárnych štruktúr, ktoré určujú, ktoré materiály môžu byť silne magnetizované a ktoré iba slabo magnetizované.

•••Ryan McVay / Photodisc / Getty Images

Jadro toho, čo umožňuje magnetizáciu materiálu, spočíva v jeho subatomárnej štruktúre, kde sa elektróny točia okolo jadra atómov materiálu. Točivý elektrón vytvára magnetické pole nazývané dipól, ktoré má rovnako ako bežný tyčový magnet severný aj južný pól. Keď sa väčšina elektrónov točí rovnakým smerom, materiál má potenciál byť magnetizovaný. Ak však materiál nemá veľkú časť svojich elektrónov točiacich sa rovnakým smerom, potom má menší potenciál magnetizácie, pretože opačne sa otáčajúce elektróny navzájom neutralizujú jednotlivé magnetické prvky polia. Príkladom materiálu, ktorý má väčšinu svojich elektrónov otáčajúcich sa rovnakým smerom a môže byť silne magnetizovaný, je železo. Príkladom materiálu, ktorý nemá väčšinu svojich elektrónov točiacich sa rovnakým smerom a môže byť magnetizovaný iba slabo, je hliník.

•••Comstock / Comstock / Getty Images

Kvôli subatomárnym štruktúram ich atómov sú feromagnetické materiály, ako je železo, nikel, gadolínium a kobalt, prirodzene priťahované magnetmi. Tieto materiály musia obvykle prejsť procesom, ako je napríklad zahriatie na vysokú teplotu, po ktorom nasleduje chladenie pod vplyvom silného magnetického poľa, aby bolo možné magnetizovať permanentne magnet. Menej fyzikálne metódy, ako napríklad hladenie materiálu magnetom alebo údery kladivom, môžu z týchto materiálov urobiť dočasné magnety. Oba fyzikálne procesy spôsobujú, že magnetické polia indukované materiálom sa navzájom vyrovnávajú.

•••Jupiterimages / Comstock / Getty Images

Paramagnetické materiály sú magnetmi priťahované len slabo vďaka subatomárnej štruktúre paramagnetických materiálov, ktorú tvorí iba relatívne málo voľných elektrónov otáčajúcich sa rovnakým smerom. Preto paramagnetické materiály ako meď, hliník, platina a urán vytvárajú oveľa slabšie magnety ako feromagnetické materiály.

Zliatiny feromagnetických a paramagnetických materiálov sa môžu líšiť podľa potenciálu magnetizácie. Napríklad hoci je nikel feromagnetický materiál, 5-centový kúsok neláka magnet. Americká 5-centová minca je zliatina 20 percent niklu a 80 percent medi. Nehrdzavejúca oceľ je ďalším príkladom materiálu, ktorý nie je priťahovaný magnetom, pretože ide o zliatinu feromagnetického železa s chrómom a mnohými ďalšími paramagnetickými materiálmi.

Niektoré zliatiny feromagnetických a paramagnetických materiálov však vytvárajú silné magnety. Jedným príkladom je alnico, ktoré v jednej forme pozostáva z feromagnetických kovov, železa, niklu a kobaltu, s paramagnetickými materiálmi, hliníkom a meďou.