ferromagnetiska

Ferromagnetiska material är en grupp magnetiska material som uppvisar spontan magnetisering i frånvaro av yttre magnetfält. Denna egenskap beror på starka exchange-krafter mellan närliggande elektronspinn som gör att spinn hos angränsande atomer tenderar att aligneras parallellt. Små regioner kallade domäner bildas där spinn riktas i olika riktningar; i ett oordnat prov är domänerna orienterade slumpmässigt och den sammantagna magnetiseringen är liten. Vid tillämpning av ett yttre fält kan domänernas riktning förändras och den övergripande magnetiseringen öka.

Ferromagnetismen är vanligast under temperaturer under Curie-temperaturen. När temperaturen överstiger Curie-punkten förlorar materialet sin spontana magnetisering och blir paramagnetiskt; magnetiseringen uppstår endast i närvaro av ett fält och försvinner när fältet tas bort.

Viktiga egenskaper inkluderar domänstruktur och domänväggar, hysteresis där magnetiseringens svar inte följer fältet linjärt, samt minne i form av remanens och kohesivitet. Magnetisk anisotropi gör att vissa riktningar är mer energisnåla än andra och påverkar hur magnetiseringen vänjer sig till yttre fält.

Vanliga ferromagnetiska material är järn (Fe), nickel (Ni och kobolt (Co). Alllegeringar som stål och andra järnbaserade legeringar används som mjukferromagneter, medan permanenta magneter ofta baseras på NdFeB (neodym-järn-bor) och SmCo (samarium-kobolt).

Användningar omfattar transformatorer och elmotorer där mjukferromagneter används för hög permeabilitet och låga förluster, samt permanenta magneter i verktyg, högtalare, datorer och medicinsk utrustning.