ferromagneettisista

Ferromagneettisista ilmiöistä käytetään termiä ferromagnetismi. Sen peruspiirre on materiaalin kyky ylläpitää spontaania magnetoitumista alhaisissa lämpötiloissa. Tämä johtuu elektronien spinnien lähekkäin tapahtuvan vaihtokytkennän ansiosta siitä, että läheiset spinit suosivat samaa suuntaa. Näin makromagneettinen tila voi syntyä ilman ulkoista magneettikenttää. Ferromagneettisia ovat monet metallit ja niiden seokset sekä tietyt yhdisteet, kuten rauta (Fe), nikkeli (Ni) ja koboltti (Co) sekä näiden yhdisteet.

Materiaalit jakautuvat magnetoitumisen suunnan mukaan domeneiksi, jotka ovat pienissä alueissa magnetoituneita samaan suuntaan. Domainien koko ja suunta määräytyvät energiatalouden mukaan; ulkoinen magneettikenttä tai lämpötilan muutos voi muuttaa niiden suuntaa. Kun lämpötila nousee Curie-pisteen yli, ferromagneettinen tila menettää vakauden ja materiaali muuttuu paramagneettiseksi.

Käyttökohteita ovat kiinteät magneetit, muuntajat, sähkömoottorit sekä magnetoituvien tallennuslaitteiden komponentit. Nykyään vahvoja kiinteitä magneetteja ovat neodymium-rauta-borilaiset (NdFeB) ja samarium-kobolttimateriaalit (SmCo), jotka tarjoavat suurta magneettivoimaa pienessä tilavuudessa. Ferriittimateriaalit ovat kustannustehokkaita ja korroosionkestäviä, mutta yleisesti heikompia magnetointivoimaltaan.

Ferromagneettisista ilmiöistä erotetaan muut magneettisuuden muodot, kuten antiferromagneettisuus ja ferrimagnetismi, joissa spinit voivat asettua vastakkaisiin suuntiin eri tavoin. Ymmärrys näistä ilmiöistä on keskeistä materiaalitutkimuksessa ja teknologian suunnittelussa.