Magnetické vlastnosti látek. – Elektrony mohou vytvářet magnetické pole třemi způsoby: Volné: jako pohybující se náboje, tedy proud. Vázané: díky svému.

Prezentace na téma: "Magnetické vlastnosti látek. – Elektrony mohou vytvářet magnetické pole třemi způsoby: Volné: jako pohybující se náboje, tedy proud. Vázané: díky svému."— Transkript prezentace:

1 Magnetické vlastnosti látek

2

3 – Elektrony mohou vytvářet magnetické pole třemi způsoby: Volné: jako pohybující se náboje, tedy proud. Vázané: díky svému spinu a svému orbitálnímu pohybu (“rotaci”) kolem jádra. – Poslední dva mechanismy, které se v látkách určitým způsobem skládají, jsou zodpovědné za magnetické chování materiálů.

4 – I ve velmi malém makroskopickém kousku látky je obrovské množství elektronů a každý má jistý spinový a orbitální magnetický moment. Celkové magnetické pole je superpozicí všech magnetických dipólových momentů všech elektronů. – Magnetické chování závisí na tom, zde se tyto momenty kompenzují nebo zůstane nějaký moment zbytkový.

5

6 – Látky, v nichž se všechny magnetické momenty přesně kompenzují (2n elektronů), jsou diamagnetické a ve vnějším poli se zmagnetují tak, že zeslabí vnější pole. – Nejsou-li spinový a orbitální momenty úplně vykompenzovány, mají atomy magnetický moment a chovají se tedy jako magnetické dipóly a snaží se srovnat ve směru vnějšího magnetického pole, čímž ho zesílí. Tyto látky jsou paramagnetické.

7

8

9 – Feromagnetické látky – V některých látkách (Fe, Ni, Co, Ga a mnoha speciálních slitinách) existuje kvantový jev, zvaný výměnná interakce, která vede k paralelnímu uspořádání atomárních magnetických momentů navzdory snaze teplotních pohybů toto uspořádání zrušit. – atomární magnetické momenty jsou paralelně zorientovány v doménách, které jsou mikroskopické, ale současně velké v atomárním měřítku. – Jejich typické rozměry jsou 10 -12 – 10 -8 m 3, ale přesto obsahují 10 17 – 10 21 atomů.

10

11

12

13 – Ve vnějším magnetickém poli domény, jejichž moment se nacházel ve směru působícího pole, rostou a magnetický moment jiných domén se může současně zorientovat stejným směrem. – To vede k makroskopické magnetizaci.

14

15

16 –Ferromagnetická magnetizace : Je silný efekt,  r  1000! Závisí na vnějším poli. Vede k permanentní magnetizaci. Závisí na historii a vykazuje hysterezi. Mizí při T > T C, zvané Courieova teplota.

17

18

19

20 Elektromagnet Cívka, s jádrem z měkké oceli, kterou prochází proud, se chová jako magnet.

21 Elektromagnetické relé

22 Elektromagnetický přerušovač NEPŘITAHUJEPŘITAHUJE

23 Magnetické materiály v technické praxi Magnetický záznam signálů

24 použití