Forskelle mellem ferrimagnetisme og ferromagnetisme

Ferromagnetisme og ferrimagnetisme er begge former for magnetisme, den velkendte kraft, som tiltrækker eller afviser visse metaller og magnetiserede objekter. Forskellene mellem de to egenskaber sker ved mikroskopiske skalaer og finder lidt diskussion udenfor et klasseværelse eller videnskabslaboratorium. Ferromagneter og ferrimagneter er begge relativt stærke i forhold til andre typer magneter, og de har spillet betydelige roller i menneskets historie.

TL; DR (for længe, ​​ikke læst)

Magneter lavet af magnetit har et ferrimagnetisk materiale meget svagere magnetfelter end dem, der er fremstillet af jern og nikkel, som er ferromagnetiske.

Ferrimagnetisme og Første Kompas

Ferrimagnetisme forekommer i et jernoxid kaldet magnetit, med kemisk formel Fe3O4. Mineralet er historisk betydningsfuldt, fordi mennesker siden år siden opdagede, at den naturlige magnetit lodestone altid pegede mod nord, når den blev floppet i vand, hvilket gjorde det første navigations kompas. Magnetismen er et resultat af justeringen af ​​små områder i materialet kaldet "magnetiske domæner" i materialet. Til ferrimagnetisme ligger nærliggende magnetiske domæner i modsatte retninger. Normalt annullerer den modsatte ordre det samlede magnetfelt for et objekt; Men i en ferrimagnet gør små forskelle mellem naboområder et magnetfelt muligt.

Ferromagnetisme: Stærk permanente magneter

Ferromagnetisme forekommer i nogle elementer som jern, nikkel og kobolt. I disse elementer justerer de magnetiske domæner sig i samme retning og parallelt med hinanden for at producere stærke permanente magneter. For nylig har sjældne jordarters elementer som neodymium vist sig at intensivere ferromagnetismen, hvilket resulterer i kraftige, kompakte permanente magneter.

Første forskel: Curie Temperatur

Objekter bliver magnetiseret, når et stort antal mikroskopiske magnetiske domæner justeres på en sådan måde, at deres individuelle små magnetfelter tilsammen udgør et større felt. Ved høje temperaturer vibrerer og atomiserer atomerne i objektet dog stærkt, forvrænger justeringen og eliminerer magnetfeltet. Forskere kalder temperaturen, hvor dette sker Curie Point eller Curie Temperature. Generelt er ferromagnetiske materialer, der normalt er metaller eller legeringer af metaller, højere Curie-temperaturer end ferrimagnetiske materialer. For eksempel har det ferromagnetiske metal kobolt en Curie-temperatur på 1.131 grader (2.068 F) mod 580 grader Celsius (1,076 F) for magnetit, som er en ferrimagnet.

Anden forskel: Justering af magnetiske domæner

Nogle magnetiske domæner i et ferrimagnetisk materiale peger i samme retning og nogle i modsat retning. Men i ferromagnetisme peger de alle i samme retning. For en ferromagnet og en ferrimagnet af samme størrelse vil ferromagneten derfor sandsynligvis have et stærkere magnetfelt.