Magnetismissa

Magneetismi on luonnontieteen osa-alue, joka tutkii magneettisia ilmiöitä sekä magneettikenttien vaikutuksia materiaaleihin ja sähköisiin vuorovaikutuksiin. Se käsittää magneettisten ominaisuuksien ja magneettisten kenttien teorian sekä sovellukset teknisissä laitteissa.

Historiallisesti magnetismi on ollut keskeinen ilmiö magneettien ja kompassien tutkimuksessa. Kompassin käytön leviämisen myötä on havaittu magneettisen vuorovaikutuksen merkitys. 1820-luvulla Hans Christian Ørsted osoitti sähkövirran ja magneettikentän välisen vuorovaikutuksen, Faraday ja Henry kehittivät elektromagneettisen induction lain, ja James Clerk Maxwell yhdisti nämä ilmiöt yhtenäiseksi teoriaksi.

Magneettisten ilmiöiden peruspiirteisiin kuuluvat magneettikenttä B sekä materiaaliin vaikuttava magnetisaatio M. Ferromagneettiset aineet voivat olla pysyvästi magnetoituneita ja muodostaa magneettisia domaineja; niiden kokonaisvaste voidaan nähdä hystereseenä. Muita magnetismin tyyppejä ovat paramagnetismi, diamagnetismi sekä ferri- ja antiferromagnetismi. Lämpötilat kuten Curie- ja Néel-lämpötilat vaikuttavat näiden tilojen esiintymiseen.

Sovelluksia ovat sähkömoottorit ja generaattorit, muuntajat, tallennuslaitteet sekä lääketieteelliset menetelmät, kuten magneettinen resonanssi MRI. Kenttien mittaamiseen käytetään yksikköä tesla (T); pienemmät arvot ilmaistaan yleisesti gausseina (G), ja 1 T vastaa 10 000 G.

Nykyinen tutkimus painottuu kvanttipohjaiseen magnetismiin, spintroniikkaan ja uusien magnetoitumismenetelmien kehittämiseen sekä nanorakenteisiin liittyvään magnetisaation hallintaan.

---