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MATERIALES FERROMAGNÉTICOS Julián Rodríguez Cruz Antonio Zurita Santiago Eduardo Alfredo Rodríguez Ambriz Jhonatán Humberto Torcuato Zetina Alejandro Vargas Ascencio
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MATERIALES
FERROMAGNÉTICOS
Julián Rodríguez Cruz
Antonio Zurita Santiago
Eduardo Alfredo Rodríguez Ambriz
Jhonatán Humberto Torcuato Zetina
Alejandro Vargas Ascencio
MATERIALES
FERROMAGNÉTICOS
Introducción: materiales magnéticos, concepto de ferromagnetismo, propiedades y características
Determinación de las propiedades más importantes: ciclo de histerésis, tª de Curie, características, etc.
Determinación de su estructura y composición.
Aplicaciones: resonancia magnética nuclear, la tecnología en informática basada en el magnetismo y el efecto de las nanopartículasmagnéticas en la biomedicina .
Ejemplo de síntesis de ferrofluidos.
Ejemplo de determinación de la Tª de Curie.
MATERIALES MAGNÉTICOS
Diamagnetismo
Paramagnetismo
Ferromagnetismo (a):
Antiferromagnetismo (b)
Ferrimagnetismo (c)
Fig.( 1.0)
FERROMAGNETISMO:
Los materiales ferromagnéticos son sustancias que
al aplicarle un campo magnético externo, sus
espines se alinean en la misma dirección y sentido
que el campo aplicado.
Estos materiales poseen una imanación
permanente.
PROPIEDADES:
Imanación permanente.
Gran inducción magnética.
Densidad de flujo elevada.
Se utilizan para delimitar y dirigir a los campos
magnéticos en trayectorias bien definidas.
CARACTERÍSTICAS:
Fácil imanación.
Su imanación varía con el valor del campo magnético.
Inducción magnética intrínseca muy elevada.
Una vez imanados no invierten el sentido de la
imanación.
CARACTERÍSTICAS:
Se da en Fe, Co, Ni y aleaciones de metales.
Interacciones entre los espines de los electrones.
Gran susceptibilidad magnética.
La magnetización sigue siendo alta para valores del
campo magnético bajos.
TEMPERATURA DE CURIE
Se denomina Tª de Curie a la temperatura a la cual un
cuerpo ferromagnético pierde su magnetismo y pasa a
ser paramagnético.
TEMPERATURA DE CURIE
Fig.(1.1)
CICLO DE HISTÉRESIS
Fig.(1.2)
FERROMAGNÉTICOS BLANDOS
Fig.(1.3)
FERROMAGNÉTICOS DUROS
Fig.(2.0)
APLICACIONES
En medicina:
1. Nanomagnetismo
2. Resonancia magnética
nuclear.
Almacenamiento de
información
1. Grabación magnética.
2. Grabación optomagnética.
3. Tecnología de las burbujas
magnéticas
NANOMAGNETISMO
EN BIOMEDICINA
Ventajas:
Las nanoparticulas tienen
un tamaño similar al de
células, genes, virus o cadenas de ADN.
1. Pueden viajar a través del sistema circulatorio.
2. Las fuerzas magnéticas no necesitan contacto.Fig.(2.1)
NANOMAGNETISMO
EN BIOMEDICINA
Tratamientos de hipertermia.
1. Las células humanas mueren al alcanzar los 45ºC, mientras que las cancerígenas a los 44ºC.
2. Nanopartículas magnéticas adheridas de forma selectiva
3. Gracias al fenómeno de histéresis se calientan al aplicar campos magnéticos alternos.
RESONANCIA MAGNETICA
NUCLEAR
Si un núcleo atómico, que posee espín, se coloca en un campo magnético fuerte, se producen transiciones entre los niveles energéticos
El sistema tiende a regresar a estados de energía por radiación o procesos de relajación no radiativos
Cuando esto sucede, la fuerza electromotriz inducida produce una señal que es detectada y amplificada
RESONANCIA MAGNETICA
NUCLEAR
Al transformar esta señal al espacio real se obtienen imágenes para estudiar la fisiología y propiedades funcionales del cuerpo.
La de una rebanada de
abdomen. Diferencias de
brillo indican diferente
entorno, por ejemplo,
distinguen grasa de músculo. Fig.(2.2)
GRABACIÓN MAGNÉTICA
Usado en cintas magnéticas, discos flexibles y discos duros.
GRABACIÓN:
1. una cabeza de grabación consiste en un material magnético de alta permeabilidad alrededor del cual pasa una corriente por un alambre.
2. El campo magnético en la brecha magnetiza el medio magnético en la dirección del campo.
3. Cambiando la dirección de la corriente obtenemos un código binario
LECTURA: la cabeza lectora intercepta el campo magnético del medio y se generan pulsos eléctricos por la Ley de Lenz.
GRABACION OPTOMAGNETICA
Para grabar: un rayo de luz laser incide sobre una película magnética calentando una región y alinea su momento magnético con un campo magnético aplicado.
Para leer: hacemos pasar luz de menor intensidad, su plano de polarización gira debido al efecto Faraday.
La dirección de rotación depende de la dirección de magnetización del material.
Con un polarizador, podemos transformar rotaciones, en direcciones distintas, en diferencias de intensidad
TECNOLOGIA DE LAS
BURBUJAS MAGNETICAS Las memorias de burbujas magnéticas pueden
representarse como pequeños dominios móviles cuya polaridad es contraria a la de sus alrededores
Son microestructuras de aleación níquel-hierro producidas sobre películas de granate:
En presencia de un campo magnético rotante, estas estructuras prefabricadas de una aleación níquel-hierro, hacen que se muevan las burbujas magnéticas
La presencia o no de burbuja se interpreta como un código binario.
Fig.(2.3)
SÍNTESIS DE FERROFLUIDO
DE MAGNETITA
Los ferrofluidos consisten en nanopartículas coloidales
dispersas y estabilizadas con un surfactante.
Las partículas de magnetita se preparan mediante la
técnica de coprecipitación.
DETERMINACIÓN DE LA Tª DE CURIE
El objetivo es determinar la temperatura a la cual la aleación
Monel deja de ser ferromagnética para convertirse en
paramagnética.
