Magnetisissa

Magnetisissa tarkoittaa tilaa, jossa materiaali on magnetisoitunut, eli sen magneettiset momentit ovat suuntautuneet tai jaetut niin, että ne tuottavat sisäisen magneettikentän. Magneettiset momentit johtuvat elektronien pyörimisestä ja orbitalisista liikkeistä sekä epäparien elektronien alignmista järjestelmässä.

Materiaalit voivat olla magnetisoituneita eri tavoilla. Ferromagneettiset aineet, kuten rauta, kevytharhaiset mahdollisuudet, voivat osoittaa spontaania magnetismia: niiden magneettiset momentit voivat pysyä rajoitetusti suuntautuneina ilman ulkoista magneettilähdettä. Ferromagneettisuuteen liittyy myös domain-tila, jossa pienet alueet ovat itsenäisesti magnetisoituneet. Ulkoisen magneettikentän vaikutuksesta näiden domainien suuntaus muuttuu, ja kun kenttä poistuu, osa magneettisuudesta voi säilyä (remanens). Kun kenttää käännetään, magnetisoituminen voi kääntyä (kaksoiskulmetri).

Magneettisuus ja magnetisoituminen voidaan luokitella erilaisten ilmiöiden mukaan: ferromagnetismi, antiferromagnetismi, ferrimagnetismi, paramagnetismi ja diamagnetismi. Paramagneettisissa ja diamagneettisissa aineissa magneettiset momentit ovat tilapäisiä ja heikkokomponenttisia, ja ne reagoivat ulkoiseen kenttään vain hetkellisesti; ferromagneettisissa ja ferrimagnettisissa esiintyy vahvempaa pitkäaikaista järjestystä.

Magneettista tilaa kuvataan magneettinen momentti M, magneettivuon tiheys B ja ulkoisen kentän H suhteella. Susrituteina M: n herkkä muutos H:iin määrittelee magneettisen susceptibilityn χ. Hysteresis-käyrät kuvaavat magnetisoitumisen historiaa: saturaatiomagnetisaatio Ms, remanenssi (muisti) ja koerecivity (demagnetointikyky).

Sovelluksissa magnetisoituneita materiaaleja käytetään magneisina kiristyksinä, muistit (MRAM), elektroniikan moottoreissa ja energian siirrossa. Magnetismin tutkimusta hallitaan kokeellisesti magnetometrien avulla.

Curie- ja muiden lämpötilan vaikutukset vaikuttavat magnetisoitumisen kestoisuuteen ja ilmiöihin, jolloin magnetisoituminen voi kadota korkeammissa lämpötiloissa.