Магнетизм вражає всіх, коли вони вперше стикаються з ним. Магніти притягують деякі предмети ніби за допомогою магії, але на магніт реагують лише певні матеріали. Зрозуміти, які матеріали реагують, а які ні, досить просто, але це залежить від розуміння того, як магніти працюють загалом. Хоча більшість людей знає, що метали притягуються магнітами, насправді «феромагнітні» метали, такі як залізо, є основними металами, які привертають їх, хоча парамагнітні та ферримагнітні (з "i", а не "o") метали мають слабкий потяг до магнітів, теж.
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
Залізо, кобальт і нікель, а також сплави, що складаються з цих феромагнітних металів, сильно притягуються до магнітів. Інші феромагнітні метали включають гадоліній, неодим і самарій.
Парамагнітні метали слабо притягуються до магнітів і включають платину, вольфрам, алюміній та магній.
Ферримагнітні метали, такі як магнетит, також притягуються до магнітів, тоді як діамагнітні метали, такі як срібло та мідь, відштовхуються ними.
Як працює магнетизм
Розуміння магнетизму є важливим, якщо ви хочете знати, чому деякі метали приваблюють магніти, а інші ні. Рух електронів в атомі створює невелике магнітне поле, але, як правило, це поле відміняється рухом інших електронів та протилежних їм магнітних полів. Однак у деяких матеріалах при застосуванні магнітного поля спіни сусідніх електронів вирівнюються між собою, що створює сітчасте поле по всьому матеріалу. Коротше кажучи, замість того, щоб гасити поля один одного, електрони в цих матеріалах з’єднуються і створюють сильніше поле. У деяких матеріалах це вирівнювання зникає, коли поле видаляється, але в інших воно залишається навіть після видалення поля.
Магніти мають позитивні та негативні полюси (або північний і південний полюси), і, як відомо більшості людей, відповідні полюси відштовхують один одного, тоді як протилежні полюси притягують один одного.
Феромагнітні метали та сплави
Феромагнітні матеріали притягуються до магнітів, оскільки їх електрони обертаються, а отримані «магнітні моменти» легко вирівнюються і зберігають це вирівнювання навіть без зовнішнього магнітного поля. Тому феромагнітні матеріали, такі як залізо, нікель та кобальт, притягуються до магнітів, а також до рідкісноземельних металів, таких як гадоліній, неодим та самарій.
Сплави, виготовлені з цих матеріалів, також притягуються до магнітів, тому нержавіюча сталь із значною кількістю заліза (на відміну від хрому, наприклад) притягується до магнітів. Інші феромагнітні сплави включають аруруїт (нікель та залізо), вайрауїт (кобальт та залізо), альніко (кобальт, залізо, нікель, алюміній, титан та мідь) та хроміндур (хром, кобальт та залізо). По суті, будь-який сплав, що складається з феромагнітних матеріалів, також буде магнітним.
Парамагнітні метали та магнетизм
Парамагнітні метали мають слабше тяжіння до магнітів, ніж феромагнітні, і вони не зберігають своїх магнітних властивостей за відсутності магнітного поля. До парамагнітних металів належать:
- платина
- алюміній
- вольфраму
- молібден
- тантал
- цезію
- літій
- магнію
- натрію
- урану
Ферримагнітні метали та магнетизм
Деякі матеріали класифікуються як ферримагнітні. Це відбувається, коли іонна сполука має дві решітки матеріалу з протилежними магнітними моментами, але вони не є повністю збалансованими, що призводить до чистого намагнічування. Магнетит наводить приклад цього типу магнетизму, і його спочатку вважали феромагнітним матеріалом через подібність між цими двома типами магнетизму. Однак багато ферримагнітних матеріалів - це кераміка, а не метали.
Діамагнітні метали та магнетизм
Діамагнітні метали насправді відштовхуються магнітами, а не притягуються до них, і зазвичай слабо. Матеріали класифікуються як діамагнітні, коли їх магнітні моменти діють в протилежність прикладеному полю, а не для його посилення. Ці матеріали включають срібло, свинець, ртуть і мідь.