MATERIALES MAGNTICOSMagnetismo en materialesLos campos creados por los materiales magnticos surgen de dos fuentes atmicas: los momentos angulares orbitales y de espn de los electrones, que al estar en movimiento continuo en el material experimentas fuerzas ante un campo magntico aplicado.

Por lo tanto, las caractersticas magnticas de un material pueden cambiar por aleacin con otros elementos, donde se modifican por las interacciones atmicas. Por ejemplo, un material no magntico como el aluminio puede comportarse como un material magntico en materiales como alnico (aluminio-nquel-cobalto) o manganeso-aluminio-carbono. Tambin puede adquirir estas propiedades mediante trabajo mecnico u otra fuente de tensiones que modifique la geometra de la red cristalina.

Todo material est compuesto por tomos que contienen electrones mviles. Un campo magntico aplicado acta siempre sobre los electrones considerados individualmente. Esto da origen al efecto universal llamado diamagnetismo. Este es un efecto clsico y depende solamente del movimiento de los electrones.

Diamagnetismo: El diamagnetismo es un efecto universal porque se basa en la interaccin entre el campo aplicado y los electrones mviles del material.

Los materiales diamagnticos se magnetizan dbilmente en el sentido opuesto al del campo magntico aplicado. Resulta as que aparece una fuerza de repulsin sobre el cuerpo respecto del campo aplicado.

La susceptibilidad magntica es negativa y pequea y la permeabilidad relativa es entonces ligeramente menor que 1.

La intensidad de la respuesta es muy pequea.

Ejemplos de materiales diamagnticos son el cobre y el helio.

Cuando hay un momento neto atmico o molecular los momentos magnticos tienden a alinearse con el campo aplicado (o con los campos creados por momentos magnticos vecinos), dado lugar al efecto del paramagnetismo. Simultneamente, la energa trmica omnipresente tiende a orientar al azar a los momentos magnticos, de manera que la intensidad relativa de todos estos efectos determinar en definitiva el comportamiento del material.

Paramagnetismo: Los materiales paramagnticos se caracterizan por tomos con un momento magntico neto, que tienden a alinearse paralelo a un campo aplicado.

Los materiales paramagnticos se magnetizan dbilmente en el mismo sentido que el campo magntico aplicado. Resulta as que aparece una fuerza de atraccin sobre el cuerpo respecto del campo aplicado.

La susceptibilidad magntica es positiva y pequea y la permeabilidad relativa es entonces ligeramente mayor que 1.La intensidad de la respuesta es muy pequea, y los efectos son prcticamente imposibles de detectar excepto a temperaturas extremadamente bajas o campos aplicados muy intensos.

Debido a la debilidad de la respuesta, a menudo los materiales paramagnticos se asimilan al aire() en el diseo magntico.

Ejemplos de materiales paramagnticos son el aluminio y el sodio.

Ferromagnetismo: En los materiales ferromagnticos los momentos magnticos individuales de grandes grupos de tomos o molculas se mantienen lineados entre s debido a un fuerte acoplamiento, an en ausencia de campo exterior.

Los materiales ferromagnticos se magnetizan fuertemente en el mismo sentido que el campo magntico aplicado. Resulta as que aparece una fuerza de atraccin sobre el cuerpo respecto del campo aplicado.La susceptibilidad magntica es positiva y grande y la permeabilidad relativa es entonces mucho mayor que 1.

Ejemplos de materiales ferromagnticos son el hierro, el cobalto, el nquel y la mayora de los aceros.

Imanes: Suele llamarse imn a cualquier objeto que produce un campo magntico externo. Un imn permanente es un material que, cuando se lo coloca en un campo magntico suficientemente intenso, no slo produce un campo magntico propio o inducido, sino que contina produciendo campo inducido an despus de ser retirado del campo aplicado. Esta propiedad no se altera ni se debilita con el tiempo salvo cuando el imn se somete a cambios de temperatura, campos desmagnetizantes, tensiones mecnicas, etc. La habilidad del material para soportar sin cambios en sus propiedades magnticos diversos tipos de ambientes y condiciones de trabajo define los tipos de aplicaciones en que se lo puede usar.

Los materiales que pierden su magnetizacin cuando se retira el campo exterior que la produjo se llaman materiales magnticos blandos. Estos materiales son tiles para transportar, concentrar o conformar campos magnticos.Aquellos materiales que mantienen la magnetizacin al quitar el campo aplicado se denominan duros. Se utilizan para la fabricacin de imanes permanentes.

Los imanes (en general, los materiales magnetizados) se pueden modelizar por corrientes equivalentes de magnetizacin.

HistresisCuando un material ferromagntico originalmente desmagnetizado se coloca en una regin del espacio donde hay un campo magntico el material se magnetiza.

La magnetizacin de un material que presenta histresis se realiza a expensas de energa, que se disipa en forma de calor debido a las alteraciones en las fronteras de dominios. Se puede demostrar que al recorrer un ciclo de histresis, se entrega al material una energa por unidad de volumen en forma de calor igual al rea del ciclo de histresis:

Estas prdidas de energa tienen mltiples influencias sobre los dispositivos que usan materiales ferromagnticos.