مواد مغناطیسی سخت در مقابل نرم
مواد مغناطیسی در صنایع مرتبط با مغناطیس بسیار مهم هستند. القای مغناطیسی تبدیل یک ماده مغناطیسی به آهنربا است. در چنین فرآیندهای مغناطیسی از مواد مغناطیسی سخت و نرم استفاده می شود. مفهوم مغناطش در زمینه هایی مانند نظریه الکترومغناطیسی و مغناطیس نقش بسیار مهمی دارد. داشتن درک مناسب در مفهوم مغناطیس و مواد مغناطیسی حیاتی است. در این مقاله قصد داریم به بحث مغناطیس، القای مغناطیسی و اینکه مواد مغناطیسی نرم و مواد مغناطیسی سخت چیست، کاربردها، شباهت ها و در نهایت تفاوت مواد مغناطیسی نرم و مواد مغناطیسی سخت را بیان کنیم.
مواد مغناطیسی نرم چیست؟
برای درک مفهوم مواد مغناطیسی نرم، ابتدا باید دانشی در زمینه القای مغناطیسی داشت. القای مغناطیسی فرآیند مغناطش کردن مواد در یک میدان مغناطیسی خارجی است. مواد را می توان با توجه به خواص مغناطیسی آنها به چند دسته تقسیم کرد. مواد پارامغناطیس، مواد دیامغناطیس و مواد فرومغناطیسی چند مورد هستند. همچنین برخی از انواع کمتر رایج مانند مواد ضد فرومغناطیسی و مواد فری مغناطیسی وجود دارد. دیامغناطیس در اتم هایی که فقط الکترون های جفت دارند نشان داده می شود. مجموع اسپین های این اتم ها صفر است. خواص مغناطیسی فقط به دلیل حرکت مداری الکترون ها ایجاد می شود. هنگامی که یک ماده دیامغناطیسی در یک میدان مغناطیسی خارجی قرار می گیرد، یک میدان مغناطیسی بسیار ضعیف در مقابل میدان خارجی ایجاد می کند. مواد پارامغناطیس دارای اتم هایی با الکترون های جفت نشده هستند. اسپین های الکترونیکی این الکترون های جفت نشده مانند آهنرباهای کوچکی عمل می کنند که بسیار قوی تر از آهنرباهای ایجاد شده توسط حرکت مداری الکترون هستند.هنگامی که در یک میدان مغناطیسی خارجی قرار می گیرند، این آهنرباهای کوچک با میدان همسو می شوند تا میدان مغناطیسی تولید کنند که موازی با میدان خارجی است. مواد فرومغناطیسی نیز مواد پارامغناطیس با مناطق دوقطبی مغناطیسی در یک جهت، حتی قبل از اعمال میدان مغناطیسی خارجی هستند. هنگامی که میدان خارجی اعمال می شود، این مناطق مغناطیسی خود را به موازات میدان تراز می کنند تا میدان را قوی تر کنند. فرومغناطیس حتی پس از حذف میدان خارجی در ماده باقی می ماند، اما پارامغناطیس و دیامغناطیس به محض حذف میدان خارجی ناپدید می شوند. مواد مغناطیسی نرم بخشی از خانواده مواد فرومغناطیسی هستند. مواد مغناطیسی نرم خواص مغناطیسی قوی را در یک میدان مغناطیسی خارجی نشان می دهند، اما پس از حذف میدان خارجی، مغناطیس خود را از دست می دهند. این باعث ایجاد یک منحنی هیسترزیس مانند برگ می شود.
مواد مغناطیسی سخت چیست؟
مواد مغناطیسی سخت وقتی در معرض میدان خارجی قرار می گیرند، مغناطش قوی تری نسبت به مواد مغناطیسی نرم دارند.مواد مغناطیسی سخت حتی پس از حذف میدان خارجی نیز حاوی مغناطیس خواهند بود. اینها برای ایجاد آهنرباهای دائمی استفاده می شوند. حلقه پسماند مواد مغناطیسی سخت تقریباً مربعی شکل است.
تفاوت بین مواد مغناطیسی سخت و مواد مغناطیسی نرم چیست؟
• مواد مغناطیسی سخت دارای خاصیت مغناطیسی قوی تری نسبت به مواد مغناطیسی نرم هستند.
• مواد مغناطیسی سخت توانایی مهار مغناطیس را حتی پس از حذف میدان خارجی دارند، اما مواد مغناطیسی نرم چنین توانایی را ندارند.
