Material som kan magnetiseras

Många material har magnetiska egenskaper och en förmåga att magnetiseras. Två klasser av material med magnetiska egenskaper är paramagnetiska och ferromagnetiska material. Dessa material har naturliga magnetiska egenskaper som gör att de kan attraheras av en magnet. Paramagnetiska material lockas svagt till magneter och ferromagnetiska material lockas starkt till magneter. Dessa egenskaper härrör från deras subatomära strukturer, som avgör vilka material som kan magnetiseras starkt och vad som bara kan svagt magnetiseras.

•••Ryan McVay / Photodisc / Getty Images

Kärnan i det som gör att ett material kan magnetiseras ligger i dess subatomära struktur där elektroner snurrar runt kärnan i materialets atomer. En roterande elektron skapar ett magnetfält som kallas en dipol som, liksom en vanlig stavmagnet, har både nord- och sydpoler. När majoriteten av elektroner snurrar i samma riktning har materialet potential att magnetiseras. Men om ett material inte har en stor del av sina elektroner som snurrar i samma riktning, så har det mindre potential att magnetiseras eftersom motsatt roterande elektroner neutraliserar varandras individuella magnet fält. Ett exempel på ett material som har majoriteten av sina elektroner som snurrar i samma riktning och kan magnetiseras starkt är järn. Ett exempel på ett material som inte har en majoritet av sina elektroner som snurrar i samma riktning och bara kan magnetiseras svagt är aluminium.

•••Comstock / Comstock / Getty Images

På grund av deras subatomära strukturer lockas ferromagnetiska material som järn, nickel gadolinium och kobolt naturligt till magneter. Normalt måste dessa material genomgå en process såsom uppvärmning vid hög temperatur följt av kylning under påverkan av ett starkt magnetfält för att magnetiseras som permanent magnet. Mindre fysiska metoder som att stryka materialet med en magnet eller slå det med en hammare kan göra dessa material till tillfälliga magneter. Båda fysiska processerna får materialets elektroninducerade magnetfält att anpassas till varandra.

•••Jupiterimages / Comstock / Getty Images

Paramagnetiska material lockas bara svagt till magneter på grund av det paramagnetiska materialets subatomära struktur som består av endast relativt få fria elektroner som snurrar i samma riktning. Därför gör paramagnetiska material som koppar, aluminium, platina och uran mycket svagare magneter än de som tillverkas av ferromagnetiska material.

Legeringar av ferromagnetiska och paramagnetiska material kan variera beroende på deras potential att magnetiseras. Till exempel, även om nickel är ett ferromagnetiskt material, lockas inte en 5-cent bit av en magnet. Det amerikanska 5-centmyntet är en legering av 20 procent nickel och 80 procent koppar. Rostfritt stål är ett annat exempel på ett material som inte lockas av en magnet eftersom det är en legering av ferromagnetiskt järn med krom och många andra paramagnetiska material.

Vissa legeringar av ferromagnetiska och paramagnetiska material gör dock starka magneter. Ett exempel är alnico, som i en form består av de ferromagnetiska metallerna järn, nickel och kobolt med de paramagnetiska materialen aluminium och koppar.