Finn ut hvilke metaller som er magnetiske og hvorfor
Noen magnetiske metaller er annerledes enn andre
CSA Archive / Getty Images
Magneter er materialer som produserer magnetiske felt, som tiltrekker seg bestemte metaller. Hver magnet har en nord- og en sørpol. Motstående poler tiltrekker seg, mens like poler frastøter.
Mens de fleste magneter er laget av metaller og metallegeringer, har forskere utviklet måter å lage magneter fra komposittmaterialer, for eksempel magnetiske polymerer.
Hva skaper magnetisme
Magnetisme i metaller skapes av ujevn fordeling av elektroner i atomer av visse metallelementer. Den uregelmessige rotasjonen og bevegelsen forårsaket av denne ujevne fordelingen av elektroner flytter ladningen inne i atomet frem og tilbake, og skaper magnetiske dipoler.
Når magnetiske dipoler justeres, skaper de et magnetisk domene, et lokalisert magnetisk område som har en nord- og en sørpol.
I umagnetiserte materialer vender magnetiske domener i forskjellige retninger, og kansellerer hverandre. Mens i magnetiserte materialer er de fleste av disse domenene justert, og peker i samme retning, noe som skaper et magnetisk felt. Jo flere domener som retter seg sammen, jo sterkere er den magnetiske kraften.
Typer magneter
Utviklingen av magneter
Greske, indiske og kinesiske forfattere dokumenterte grunnleggende kunnskap om magnetisme for mer enn 2000 år siden. Det meste av denne forståelsen var basert på å observere effekten av lodestone (et naturlig forekommende magnetisk jernmineral) på jern.
Tidlig forskning på magnetisme ble utført så tidlig som på 1500-tallet, men utviklingen av moderne høystyrkemagneter skjedde ikke før på 1900-tallet.
Før 1940 ble permanente magneter bare brukt i grunnleggende bruksområder, for eksempel kompasser og elektriske generatorer kalt magnetos. Utviklingen av aluminium-nikkel-kobolt (Alnico) magneter tillot permanente magneter å erstatte elektromagneter i motorer, generatorer og høyttalere.
Opprettelsen av samarium-kobolt (SmCo)-magneter på 1970-tallet ga magneter med dobbelt så mye magnetisk energitetthet som enhver tidligere tilgjengelig magnet.
På begynnelsen av 1980-tallet førte videre forskning på de magnetiske egenskapene til sjeldne jordelementer til oppdagelsen av neodym-jern-bor (NdFeB) magneter, noe som førte til en dobling av den magnetiske energien i forhold til SmCo-magneter.
Sjeldne jordmagneter brukes nå i alt fra armbåndsur og iPads til hybridbilmotorer og vindturbingeneratorer.
Magnetisme og temperatur
Metaller og andre materialer har forskjellige magnetiske faser, avhengig av temperaturen i miljøet de befinner seg i. Som et resultat kan et metall vise mer enn én form for magnetisme.
Jern, for eksempel, mister sin magnetisme, blir paramagnetisk, når oppvarmet over 1418°F (770°C). Temperaturen der et metall mister magnetisk kraft kalles Curie-temperaturen.
Jern, kobolt og nikkel er de eneste grunnstoffene som - i metallform - har Curie-temperaturer over romtemperatur. Som sådan må alle magnetiske materialer inneholde ett av disse elementene.
Vanlige ferromagnetiske metaller og deres Curie-temperaturer
| Substans | Curie temperatur |
| Jern (Fe) | 1418 °F (770 °C) |
| Kobolt (Co) | 2066 °F (1130 °C) |
| Nikkel (I) | 676,4 °F (358 °C) |
| Gadolinium | 66 °F (19 °C) |
| Dysprosium | -301,27 °F (-185,15 °C) |