magnetointikykyä

Magnetointikyky kuvaa aineen kykyä magnetisoitua ulkoisen magneettikentän vaikutuksesta. Fysikaalisesti se ilmenee magnetisaation M ja ulkoisen kentän H välisenä vasteena, jota usein kuvataan M = χH, missä χ on magnetointikyky eli magneettinen susceptibiliteetti. SI-järjestelmässä χ on yleensä volyymisessa susceptibiliteetissa dimensionless, mutta sitä voidaan ilmaista myös molaarisena tai kappalekohtaisena arvoina. Magnetointikyky riippuu elektronirakenteesta ja lämpötilasta, ja määrittää, kuinka vahvasti aine reagoi magneettiseen kenttään.

Materiaalien magnetointikyky jaetaan kolmeen päätyyppiin: diamagneettinen, paramagneettinen ja ferromagneettinen. Diamagneetit antavat χ < 0 ja reaktiona on heikko sekä usein lämpötilasta riippumaton. Paramagneetit ovat χ > 0 ja pieniä; niiden magnetisaatio kasvaa kentän suuntaan ja seuraa Curie- tai Curie-Weiss -lakia (χ riippuu lämpötilasta). Ferromagneetit voivat saavuttaa suuria magnetisaatioita, käyttäytyvät epälineaarisesti M(H):n suhteen ja niillä on hysteresis, saturaatio M_s sekä pysyvä ja kääntöarvot kuten M_r ja H_c.

Lämpötilan vaikutus magnetointikykyyn on ratkaiseva. Ferromagneettien osalta lämpötila alle Curie-pisteen Tc johtaa spontaaniin magnetisaatioon, kun taas yli Tc aine muuttuu paramagneettiseksi. Antiferromagneettiset materiaalit voivat ilmetä Néelin lämpötilana. Paramagneetteilla χ yleensä kasvaa alhaisissa lämpötiloissa ja pienenee korkeissa. Elektroninen rakenne, kristallirakenne ja epäpuhtaudet vaikuttavat χ:iin merkittävästi.

Magnetointikyvyn mittaaminen tapahtuu useilla menetelmillä, kuten VSM- ja SQUID-magnetometreillä. Yleensä raportoidaan volyymi- tai molaarisina susceptibiliteetteina (χv tai χm). Käytännön sovelluksissa magnetointikyky on keskeinen tekijä magneettisten materiaalien, kuten tallennuslaitteiden, sähkömagneettien, magneettisen suojauksen ja sensorien, valinnassa.