Kulingana na sifa za sumaku, dutu ni diamagnets, paramagnets na ferromagnets. Na ni nyenzo ya ferromagnetic ambayo ina sifa maalum ambazo ni tofauti na zingine.
Hii ni nyenzo ya aina gani na ina sifa gani
Nyenzo ya ferromagnetic (au ferromagnet) ni dutu iliyo katika hali ya fuwele dhabiti au hali ya amofasi, ambayo ina sumaku bila uga wowote wa sumaku katika halijoto ya chini sana, yaani, kwenye joto chini ya uhakika wa Curie.. Usikivu wa magnetic wa nyenzo hii ni chanya na huzidi umoja. Baadhi ya ferromagnets inaweza kuwa na magnetization ya hiari, nguvu ambayo itategemea mambo ya nje. Miongoni mwa mambo mengine, nyenzo hizo zina upenyezaji bora wa sumaku na zina uwezo wa kukuza uga wa sumaku wa nje kwa mara laki kadhaa.
Vikundi vya ferromagnets
Kuna vikundi viwili vya nyenzo za ferromagnetic kwa jumla:
- Kundi laini la sumaku. Ferromagnets za kikundi hiki zina ndogoviashiria vya nguvu ya uga sumaku, lakini vina upenyezaji bora wa sumaku (chini ya 8.0×10-4 H/m) na hasara ndogo za hysteresis. Nyenzo za sumaku laini ni pamoja na: permaloi (aloi pamoja na nyongeza ya nikeli na chuma), ferromagnets oksidi (ferrites), magnetodielectrics.
- Ngumu ya sumaku (au kikundi kigumu sana cha sumaku). Tabia za nyenzo za ferromagnetic za kikundi hiki ni za juu zaidi kuliko zile za awali. Mango ya sumaku yana nguvu za uga wa juu wa sumaku na upenyezaji mzuri wa sumaku. Ni nyenzo kuu za utengenezaji wa sumaku na vifaa ambapo nguvu ya kulazimisha hutumiwa na unyeti bora wa sumaku unahitajika. Kikundi kigumu sana cha sumaku kinajumuisha takriban vyuma vyote vya kaboni na aloi (cob alt, tungsten na chromium).
Nyenzo za kikundi laini cha sumaku
Kama ilivyotajwa awali, kikundi laini cha sumaku kinajumuisha:
- Permalloys, ambayo inajumuisha tu aloi za chuma na nikeli. Chromium na molybdenum wakati mwingine huongezwa kwenye permaloi ili kuongeza upenyezaji. Permaloi zilizotengenezwa vizuri zina upenyezaji wa juu wa sumaku na kulazimishwa.
- Feri ni nyenzo ya ferromagnetic inayojumuisha oksidi za chuma na zinki. Mara nyingi manganese au oksidi za nikeli huongezwa kwa chuma na zinki ili kupunguza upinzani. Kwa hivyo, feri mara nyingi hutumiwa kama semiconductors kwa mikondo ya masafa ya juu.
- Umeme wa Magnetodini mchanganyiko wa poda ya chuma, magnetite au poda ya permalloy iliyofungwa kwenye filamu ya dielectric. Kama vile feri, umeme wa sumaku hutumika kama halvledare katika aina mbalimbali za vifaa: vikuza sauti, vipokezi, visambaza umeme, n.k.
Nyenzo za kikundi cha sumaku ngumu
Nyenzo zifuatazo ni za kikundi cha sumaku ngumu:
- Vyuma vya kaboni vilivyotengenezwa kwa aloi ya chuma na kaboni. Kulingana na kiasi cha kaboni, kuna: kaboni ya chini (chini ya 0.25% ya kaboni), kaboni ya kati (kutoka 0.25 hadi 0.6% ya kaboni) na vyuma vya juu-kaboni (hadi 2%). Mbali na chuma na kaboni, silicon, magnesiamu na manganese pia inaweza kuingizwa katika muundo wa alloy. Lakini nyenzo za ubora wa juu na zinazofaa za ferromagnetic ni zile chuma za kaboni ambazo zina kiwango kidogo cha uchafu.
- Aloi kulingana na vipengele vya dunia adimu, kama vile aloi za samarium-cob alt (misombo ya SmCo5 au Sm2Co17). Zina upenyezaji wa juu wa sumaku na uingizaji wa mabaki wa 0.9 T. Wakati huo huo, uga wa sumaku katika ferromagnets ya aina hii pia ni 0.9 T.
- Aloi zingine. Hizi ni pamoja na: tungsten, magnesiamu, platinamu na aloi za cob alt.
Tofauti kati ya nyenzo ya ferromagnetic na vitu vingine vyenye sifa za sumaku
Mwanzoni mwa makala, ilisemekana kuwa ferromagnets zina sifa maalum ambazo hutofautiana sana.kutoka kwa nyenzo zingine, na hapa kuna uthibitisho:
- Tofauti na diamagneti na paramagnets, ambazo hupata sifa zao kutoka kwa atomi mahususi na molekuli za maada, sifa za nyenzo za ferromagnetic hutegemea muundo wa fuwele.
- Nyenzo za Ferromagnetic, tofauti na, kwa mfano, paramagnets, zina maadili ya juu ya upenyezaji wa sumaku.
- Mbali na upenyezaji, sumaku-umeme hutofautiana na nyenzo za paramagnetic kwa kuwa zina uhusiano tegemezi kati ya usumaku na nguvu ya uga yenye sumaku, ambayo ina jina la kisayansi - hysteresis ya sumaku. Nyenzo nyingi za ferromagnetic, kama vile cob alt na nickel, pamoja na aloi kulingana nao, zinakabiliwa na jambo kama hilo. Kwa njia, ni hysteresis ya sumaku ambayo inaruhusu sumaku kudumisha hali ya sumaku kwa muda mrefu.
- Baadhi ya nyenzo za ferromagnetic pia zina uwezo wa kubadilisha umbo na ukubwa wake zinapowekwa sumaku. Jambo hili linaitwa magnetostriction na inategemea si tu aina ya ferromagnet, lakini pia juu ya mambo mengine muhimu sawa, kwa mfano, juu ya nguvu ya mashamba na eneo la shoka crystallographic kwa heshima yao.
- Kipengele kingine cha kuvutia cha dutu ya ferromagnetic ni uwezo wa kupoteza sifa zake za sumaku au, kwa urahisi, kugeuka kuwa paramagnet. Athari hii inaweza kupatikana kwa kupokanzwa nyenzo juu ya kinachojulikana kama hatua ya Curie, wakati mpito kwa hali ya paramagnetic hauambatani na madhara yoyote na kwa kweli hauonekani kwa jicho la uchi.jicho.
Sehemu ya matumizi ya ferromagnets
Kama unavyoona, nyenzo za ferromagnetic zinachukua nafasi muhimu katika ulimwengu wa kisasa wa teknolojia. Inatumika katika utengenezaji wa:
- sumaku za kudumu;
- dira za sumaku;
- transfoma na jenereta;
- mota za kielektroniki;
- vyombo vya kupimia vya umeme;
- wapokeaji;
- visambazaji;
- amplifiers na vipokezi;
- diski kuu za kompyuta mpakato na Kompyuta;
- vipaza sauti na baadhi ya aina za simu;
- vinasa sauti.
Hapo awali, baadhi ya nyenzo laini za sumaku zilitumika pia katika uhandisi wa redio kuunda kanda na filamu za sumaku.
