Ferromagnetiske

Ferromagnetiske materialer er materialer som viser ferromagnetisme, en form for magnetisme der atomenes magnetmomenter kan orientere seg parallelt og gi en betydelig netto magnetisering, ofte også i fravær av eksterne magnetfelt. Dette skjer generelt under Curie-temperaturen (Tc); ved høyere temperaturer blir materialet paramagnetisk og magnetiseringen forsvinner. Hovedårsaken er sterke utvekslingsinteraksjoner mellom elektronenes spinn.

Mikroskopisk skyldes ferromagnetismen sterke utvekslingskrefter som favoriserer parallelle spinnretninger mellom nærliggende atomer. Dette gir dannelse av magnetiske domener, regioner der magnetiseringen er ensartet. Grenseflatene mellom domene kalles domenevegger. Uten felt er domeneorienteringen ofte tilfeldig, og den totale magnetiseringen er derfor lav; et eksternt felt kan imidlertid rotere domene og bringe materialet til metningsmagnetisering.

Ferromagnetiske materialer viser magnetisk hysterese; når feltet avtar, beholder materialet en viss magnetisering (retentivitet). Koercitivitet beskriver motstanden mot demagnetisering. Materialer deles ofte i myke (lav koercitivitet, lett å magnetisere og av demagnetisere) og harde (høy koercitivitet, beholder magnetisering som permanente magneter). Anisotropi og temperatur påvirker oppførselen.

Eksempler og anvendelser: Jern, nikkel og kobolt er naturlige ferromagneter, ofte i legeringer og stål. Permanente magnetmaterialer som NdFeB og andre legeringer brukes i magneter; myke ferromagnetiske materialer brukes i transformatorer og elektromotorer. Ferromagnetiske egenskaper er sentrale i lagringsmedier, sensorer og ulike elektromagnetiske apparater.