Magnetism förvånar alla när de först möter den. Magneter lockar till sig några föremål som av magi, men endast specifika material svarar på en magnet. Att förstå vilka material som svarar och vilka som inte gör det är ganska enkelt, men det beror på en förståelse för hur magneter fungerar i allmänhet. Medan de flesta vet att metaller lockas till magneter, är i själva verket "ferromagnetiska" metaller som järn de viktigaste metallerna som attraheras av dem, även om paramagnetiska och ferrimagnetiska (med "i", inte "o") metaller har en svag attraktion mot magneter, för.
TL; DR (för lång; Läste inte)
Järn, kobolt och nickel, liksom legeringar som består av dessa ferromagnetiska metaller, lockas starkt av magneter. Andra ferromagnetiska metaller inkluderar gadolinium, neodymium och samarium.
Paramagnetiska metaller lockas svagt till magneter och inkluderar platina, volfram, aluminium och magnesium.
Ferrimagnetiska metaller som magnetit lockas också till magneter, medan diamagnetiska metaller som silver och koppar avvisas av dem.
Hur magnetism fungerar
Att förstå magnetism är viktigt om du vill veta varför vissa metaller lockas av magneter och andra inte. Elektronernas rörelse i en atom producerar ett litet magnetfält, men vanligtvis avbryts detta fält av andra elektroners rörelse och deras motsatta magnetfält. Men i vissa material, när du applicerar ett magnetfält, snurrar angränsande elektroner med varandra, vilket ger ett nätfält över hela materialet. Kort sagt, istället för att avbryta varandras fält, går elektronerna i dessa material samman och gör ett starkare fält. I vissa material försvinner denna inriktning när fältet tas bort, men i andra förblir det även efter att fältet har tagits bort.
Magneter har positiva och negativa stolpar (eller nord- och sydpoler), och som de flesta vet, stöter matchande poler varandra medan motsatta poler lockar varandra.
Ferromagnetiska metaller och legeringar
Ferromagnetiska material lockas till magneter eftersom deras elektroner snurrar och de resulterande "magnetiska momenten" anpassar sig enkelt och behåller den inriktningen även utan ett externt magnetfält. Ferromagnetiska material som järn, nickel och kobolt lockas därför till magneter, liksom sällsynta jordartsmetaller som gadolinium, neodym och samarium.
Legeringar tillverkade av dessa material lockas också till magneter, så rostfritt stål med stora mängder järn i (till skillnad från krom, till exempel) lockas till magneter. Andra ferromagnetiska legeringar inkluderar awaruite (nickel och järn), wairauite (kobolt och järn), alnico (kobolt, järn, nickel, aluminium, titan och koppar) och kromindur (krom, kobolt och järn). I grund och botten kommer alla legeringar som består av ferromagnetiska material också att vara magnetiska.
Paramagnetiska metaller och magnetism
Paramagnetiska metaller har en svagare attraktion mot magneter än ferromagnetiska metaller, och de behåller inte sina magnetiska egenskaper i avsaknad av ett magnetfält. Paramagnetiska metaller inkluderar:
- platina
- aluminium
- volfram
- molybden
- tantal
- cesium
- litium
- magnesium
- natrium
- uran
Ferrimagnetiska metaller och magnetism
Vissa material klassas som ferrimagnetiska. Detta inträffar när en jonförening har två materialgaller med motsatta magnetiska moment, men de två är inte helt balanserade, vilket leder till en nettomagnetisering. Magnetit ger ett exempel på denna typ av magnetism, och det ansågs ursprungligen som ett ferromagnetiskt material på grund av likheterna mellan dessa två typer av magnetism. Men många ferrimagnetiska material är keramik snarare än metaller.
Diamagnetiska metaller och magnetism
Diamagnetiska metaller avvisas faktiskt av magneter snarare än att lockas till dem, och vanligtvis svagt. Material klassas som diamagnetiska när deras magnetiska ögonblick verkar i motsats till det applicerade fältet snarare än att förstärka det. Dessa material inkluderar silver, bly, kvicksilver och koppar.
