강자성은 특정 요소가 자석에 끌리는 기본 메커니즘입니다. 강자성은 가장 강력한 유형의 자기이며 일상 생활에서 발견되는 자석에서 자성의 일반적인 현상을 담당합니다. 일부 요소는 외부 자기장에 약하게 반응하며, 힘은 일반적으로 너무 약해서 실험실에서만 감지 될 수 있습니다. 냉장고 자석은 일상 생활에서 냉장고 문에 음표를 담기 위해 사용되는 강자성의 예입니다.
따라서, 우리는 강자성이 특정 요소 (주기적인 테이블에서)를 만드는 현상이 자석을 매우 강하게 끌어 들이고 결국 이러한 요소가 자석 자체처럼 행동한다는 결론을 내릴 수 있습니다. 이 현상은 Ferrum 요소 (일반적으로 철으로 알려진)의 이름을 따서 명명되었습니다.
강자성의 원인
짝을 이루지 않은 전자가있는 원자는 작은 자석처럼 행동하며 그 안에 자기 모멘트가 있습니다. 이러한 원자가있는 대부분의 재료는 자석처럼 행동하지 않으며 자석에 대한 약간의 매력 만 나타냅니다. 이 현상을 상자성이라고합니다.
그러나 Fe, Co, Ni 및 GD (각각 철, 코발트, 니켈 및 가돌리늄)와 같은주기 테이블에는 자석에 대한 강한 인력을 나타내는 몇 가지 요소가 있지만, 여기에 언급 된 요소는 전자가없는 원자가 있습니다. 이러한 요소는 강자성 물질입니다. Ferromagnet 카테고리에 몇 가지 요소 만 떨어지는 이유를 이해하려면 상자성 요소의 원자 방향/정렬 사이의 차이점을 확인해야합니다.
예제의 도움으로 이해합시다 :
우리가 알루미늄 조각을 복용하면 자석처럼 행동하지 않으면 파라 마그네트입니다. 우리가 왜 우리가 AL 요소가 Paramagnet이라고 말하는지 이해하려고한다면, 우리는 Paramagnet 조각 (여기서는 알루미늄)에서 원자의 정렬을 볼 필요가 있습니다. 알루미늄 조각의 원자는 무작위로 배향되며 (아래 그림 1에 표시된 바와 같이), 모든 원자는 다른 방향으로 무작위로 움직입니다. 따라서 거의 모든 자기 모멘트가 서로 출발합니다.
그러나 마찬가지로, 우리가 Ferromagnet 조각에서 원자의 방향을 연구한다면, Iron은 말하면 유사한 방향으로 정렬 된 원자 그룹이 있음을 관찰 할 것입니다. 그룹에서 유사한 방향으로 정렬 된 철 조각에서 원자의 방향을 보려면 아래 그림 2를 참조하십시오. 이 그룹을 자기 도메인이라고합니다. 따라서 강자성의 주요 원인은 임의의 원소에서 원자의 정렬에 있습니다.
강자성 재료 :
우리는 강자성의 개념을 통해, 강자성 물질을 주로 원자 방향으로 인해 강한 자화 특성을 나타내는 요소로 정의 할 수 있습니다. 강자성 물질의 예로는 철, 코발트, 니켈, 가돌리늄 및 금속 합금 등이 있습니다.
강자성 재료에 대한 외부 자기장의 영향 :
우리가 자석의 막대를 얻고 Paramagnets에 가깝게 가져 가면 자석으로 약간 끌 리게됩니다. 그러나 코발트와 같은 모든 강자성 물질에 막대 자석을 더 가깝게 봅시다. 전체 도메인에서 원자를 돌리고 외부 자기장 방향으로 정렬하여 도메인을 더욱 강하게 만듭니다. 결국, 모든 다른 도메인은 외부 자기장이 더 강한 것과 동일한 방향으로 정렬 될 수 있습니다. 따라서 우리는 모든 원자가 같은 방향으로 배향되는 거대한 자기 도메인을 얻을 수 있습니다. 결과적으로, 그 코발트의 특정 조각은 엄청나게 강한 자화가 될 것이며, 결과적으로 외부 자기장에 대한 매우 강력한 매력을 보일 것입니다. 양자 기계적 효과로 인해 원자의 정렬은 강자성 물질에서 강합니다.
이제 우리는 그 막대 자석을 제거하거나 이러한 상자성 물질에서 외부 자기장을 말하면 약간의 자기 속성을 매우 빠르게 잃습니다. 그러나 강자성 물질의 경우, 마찬가지는 사실이 아닙니다. 외부 자기장을 제거한 후에도 (여기서 막대 자석), 원자의 방향은 강자성 물질 (여기서 코발트)에 정렬 된 상태를 유지합니다. 전체 자기 영역은 그대로 유지됩니다.
강자성 재료에 대한 온도의 영향 :
우리가 매우 높은 온도에서 강자성 물질을 가열하면 (철의 경우 t> 770oc) 모든 자기 영역을 잃게됩니다. 즉, 매우 높은 온도에서 가열하면 Ferromagnet에서 원자의 방향이 무작위로 만들어집니다. Ferromagnet이 강자성을 잃고 Paramagnet이되는 온도를 Curie 온도라고합니다. 철의 퀴리 온도는 770oC, 코발트 1121OC, 니켈 354OC 및 가돌리늄 20OC의 경우입니다. 따라서 우리는 실온에서도 가돌리늄이 강자성 특성을 잃을 수 있음을 알 수 있습니다. 그러나 우리가 각자의 적서 온도 아래로 다시 식히면 원소가 자발적으로 강자성 특성을 되 찾아 자기 영역을 복원합니다.
