Vsebina
Številni materiali imajo magnetne lastnosti in sposobnost magnetiziranja. Dva razreda materialov z magnetnimi lastnostmi sta paramagnetni in feromagnetni material. Ti materiali imajo naravne magnetne lastnosti, ki omogočajo, da jih magnet privlači. Paramagnetni materiali magneti slabo privlačijo, magnetni materiali pa feromagnetne materiale močno privlačijo. Te lastnosti izvirajo iz njihovih subatomskih struktur, ki določajo, katere materiale je mogoče močno magnetizirati in kaj je mogoče le malo magnetizirati.
Magnetne lastnosti
••• Ryan McVay / Photodisc / Getty ImagesJedro tega, kar omogoča magnetiziranje materiala, je v njegovi subatomski strukturi, kjer se okoli jedra materialov atomi vrtijo elektroni. Predenje elektrona ustvarja magnetno polje, imenovano dipol, ki ima, tako kot običajni magnet bar, tako severni kot južni pol. Ko se večina elektronov vrti v isti smeri, ima material možnost magnetiziranja. Če pa material nima velikega dela svojih elektronov, ki se vrtijo v isti smeri, potem ima manj možnosti, da bi bil magnetiziran, ker nasprotno vrteči se elektroni med seboj nevtralizirajo posamezna magnetna polja. Primer materiala, ki ima večino svojih elektronov, ki se vrtijo v isti smeri in jih je mogoče magnetizirati, je železo. Primer materiala, ki nima večine svojih elektronov, ki se vrtijo v isti smeri in jih je mogoče le malo magnetizirati, je aluminij.
Feromagnetni materiali
Zaradi subatomskih struktur njihovih atomov v magnete naravno privlačijo feromagnetne materiale, kot so železo, nikljev gadolinij in kobalt. Običajno morajo ti materiali opraviti postopek, kot je segrevanje pri visoki temperaturi, ki mu sledi ohlajanje, vendar pod vplivom močnega magnetnega polja, da se magnetizira kot trajni magnet. Manj fizikalnih metod, kot sta udarjanje materiala z magnetom ali udarjanje s kladivom, lahko te materiale pretvori v začasne magnete. Oba fizična procesa povzročajo, da se materiali magnetnih polj, ki jih povzročajo elektroni, poravnajo med seboj.
Paramagnetni materiali
••• Jupiterimages / Comstock / Getty ImagesParamagnetni materiali magnetom le šibko privlačijo zaradi subatomske strukture paramagnetnih materialov, sestavljene iz le malo prostih elektronov, ki se vrtijo v isti smeri. Zato paramagnetni materiali, kot so baker, aluminij, platina in uran, naredijo veliko šibkejše magnete kot tisti, ki jih izdelujejo feromagnetni materiali.
Legirani materiali
Zlitine feromagnetnih in paramagnetnih materialov se lahko razlikujejo glede na potencial magnetiziranja.Čeprav je na primer nikelj feromagnetni material, 5-centimetrski kos magnet ne privlači. Ameriški kovanec za 5 centov je zlitina 20 odstotkov niklja in 80 odstotkov bakra. Nerjaveče jeklo je še en primer materiala, ki ga magnet ne privlači, ker je zlitina feromagnetnega železa s kromom in številnimi drugimi paramagnetnimi materiali.
Vendar nekatere zlitine feromagnetnih in paramagnetnih materialov vsebujejo močne magnete. En primer je alnico, ki v eni obliki sestavlja železo, nikelj in kobalt iz feromagnetnih kovin s paramagnetnimi materiali aluminij in baker.