magnetizzazione

La magnetizzazione, o magnetizzazione M, è una grandezza vettoriale che rappresenta la densità di momento magnetico all’interno di un materiale: è il momento magnetico totale per unità di volume. In elettromagnetismo classico lo stato magnetico è descritto anche dal campo magnetico B, legato al campo H e alla magnetizzazione tramite la relazione B = μ0(H + M). Il valore di M dipende dalla risposta del materiale a un campo magnetico esterno e dalla temperatura.

Se la risposta è lineare, si può descrivere con la suscettibilità magnetica χ, con M = χH e B = μ0(1 + χ)H. In tal caso χ può essere positiva (paramagnetismo) o negativa (diamagnetismo). Nei materiali ferromagnetici la relazione non è lineare e M può persistere anche senza campo esterno, evidenziando comportamento non lineare e isteresi. Nei ferromagneti la magnetizzazione è mediata dall’allineamento di momenti magnetici microscopici e dalla struttura a domini, con interazioni di scambio.

Nei ferromagneti i domini ferromagnetici si possono riorganizzare sotto l’influsso di un campo esterno, portando a una saturazione magnetica Ms. L’andamento di M contro H è descritto dalla curva di magnetizzazione, che mostra la magnetizzazione residua Mr e la coercività Hc, indicatori della capacità del materiale di mantenere o resistere alla magnetizzazione.

La magnetizzazione è fortemente dipendente dalla temperatura: al di sopra della temperatura di Curie Tc, i ferromagneti diventano paramagnetici e la suscettibilità segue la legge di Curie-Weiss χ ∝ 1/(T − θ). Le applicazioni includono magneti permanenti, registrazione magnetica, sensori e memorie.