Magnetoitumistila

Magnetoitumistila on aineen sisäinen magneettinen tila, jossa sen magneettiset momentit ovat jossain määrin järjestäytyneitä. Siihen vaikuttavat ulkoinen magneettikenttä, lämpötila sekä materiaalin rakenteelliset ominaisuudet. Magnetoitumistilaa kuvataan kokonaismagnetisaation M avulla, joka on vektori ja yleensä määritellään tilan helppojen suuntien mukaan.

Yleisimmät tilat ovat: diamagneettinen ja paramagneettinen, joissa magneettinen vaste on pieni ja magneettinen momentti kääntyy pääasiassa vastakkaiseen suuntaan ulkoisen kentän vaikutuksesta tai katoaa kentän pois joutuessa. Ferromagneettisessa tilassa magneettiset momentit voivat olla vahvasti järjestäytyneitä ja aiheuttaa huomattavan magneettisen vasteen myös ilman ulkoista kenttää. Ferromagneettinen tila aiheuttaa usein hysteresis-käyrän, ja siihen liittyy jäännösmagneetointi (remanentti magnetointi) sekä koerciviteetti, eli koercivikenttä, jolla magnetisaatio voidaan palauttaa nollaksi.

Domaineihin perustuva malli selittää, miksi tila ei aina vastaa pelkästään ulkoista kenttää. Magneettiset domainit ovat alueita, joissa momentit ovat suunnattu yhtenevästi; niiden koon ja määrän säätely riippuu materiaalin historioista ja energiatasapainosta. Magnetoitumistilan lämpötilallinen vakaus vähentyy, kun lämpötila lähestyy Curie- tai Neél-lämpötilaa, jolloin ferromagneettinen järjestäytyminen lakkaa.

Käytännön merkitykset: magnetoitumistilan tunteminen on keskeistä magneettisissa tallennusmedioissa, sähkömoottoreiden ja nykyisten magneettisten sensorien toiminnassa sekä uusissa teknologioissa, kuten kvantti- ja muistitekniikoissa.