mágnesesség

A mágnesesség a mágneses mező képződésének és a vele járó erők összessége. Bizonyos anyagokban vonzás vagy taszítás lép fel más mágneses anyagokkal, illetve a mozgó elektromos töltések útja is módosulhat. A jelenséget a B jelű mágneses mező, a H jelű tér és az anyag válaszaként megjelenő magnetizáció M összefüggései írják le, ahol B = μ0(H + M).

Különböző anyagok alapján három fő viselkedési csoportot szokás megkülönböztetni: ferromágneses, paramágneses és diamágneses. Ferromágneses anyagok, például vas, nikkel és kobalt, gyakran spontán magnetizálódnak és nagy válasszal reagálnak külső mezőkre; ezek gyakran doménrendszert mutatnak. Paramágneses anyagok külső tér hatására magnetizálódnak gyenge kölcsönhatásokkal. Diamágneses anyagok gyengén taszítják a mezőt.

Egységek és alapfogalmak: B a mágneses mező, H a mező erőhatása, M a magnetizáció. μ0 a vákuum permeabilitása. A jelenséget leíró összefüggés B = μ0(H + M). Mértékegysége a tesla (T); egy gauss a 10^-4 teslának felel meg.

Historikusan a mágnesesség az ókorban lodestone-nal kezdődött, amelyet iránytűként használtak. A 18–19. században a magnetizáció és a mező elméleteit Biot–Savart és Ampère formalizálta, majd Maxwell egységesítette a elektromágneses elméletet. A modern kutatás a magnetizáció kvantum-mechanikai alapjait vizsgálja, például az elektron spin és az exchange kölcsönhatás szerepét.

Alkalmazások közé tartozik a navigációs iránytűk és érzékelők, elektromos motorok és generátorok, transzformátorok, mágneses adattárolók (merevlemezek), valamint az orvosi képalkotásban (MRI). A mágnesességet ipari szenzorokban, adatátvitelben és kutatásban is hasznosítják.