Ferromagnetiske materialer, en type materialer som under en viss kritisk temperatur fremviser spontan magnetisering. Fra dagliglivet er kompassnåler og hestesko/stavmagneter kjente eksempler. Noen av materialene som finner praktisk anvendelse er i realiteten ferrimagneter (se ferrimagnetisme).

Ferromagnetiske materialer er oftest krystallinske, uorganiske forbindelser, gjerne metaller, legeringer eller oksider. Noen organiske og noen amorfe ferromagneter er også kjent.

Ferromagnetisme opptrer ikke i væskefase, men ferromagnetiske «væsker», ferrofluider, kan fremstilles ved dispersjon av finfordelt pulver (10 nm) av f.eks. magnetitt i oljeblandinger.

Over den kritiske temperaturen, curietemperaturen, Tc, vil de magnetiske momenter være vilkårlig fordelt m.h.t. retning slik at de summeres til null (paramagnetisme). Under Tc består et ferromagnetisk materiale av magnetiske domener. Innen hver av disse er de magnetiske momenter parallelle. Når et ferromagnetisk materiale utsettes for et magnetfelt, dvs. det magnetiseres, vil momentene i de ulike domenene gjøres parallelle.

Viktige materialparametere for ferromagnetiske materialer er størrelsen av det magnetiske moment (retningsmagnetiseringen), curietemperaturen (som definerer øvre grense hvor ferromagnetisme opptrer i det aktuelle materialet), remanens (rest-magnetisering for materialet når ytre magnetfelt er null), koersitivitet og partikkelstørrelse.

Praktisk bruk av ferromagnetisme var knyttet til grunnstoffet jern og magnetitt, Fe3O4. Utover på 1900-tallet har forbedrede materialer stadig vunnet innpass. Bruk av ferritt-spineller og relaterte forbindelser er utbredt i telefon-, datamaskin- og mikrobølgeteknologi, i magnetbånd, transformatorkjerner m.m. I 1970-årene ble metalliske faser mellom sjeldne jordartsgrunnstoffer og kobolt utviklet, f.eks. SmCo5. Disse fremstilles i form av 1 μm pulver, som magnetisk sett opplinjeres og gjøres mest mulig kompakt under påvirkning av et pålagt magnetfelt. Magneter av slikt materiale benyttes i elektroniske armbåndsur, magnetiske membraner, motorer m.m. I 1980-årene er ytterligere sterkere magneter blitt oppdaget og utviklet. Nåtidens «supermagneter» består f.eks. av det metalliske boridet Nd2Fe14B. For magnetiske «boble»-dataminner av særlig tynne filmer er fastoppløselighetsfaser av yttriumjerngranat, Y3Fe5O12, aktuelle.

Ferrofluorider har mange tekniske anvendelser, i magnetiske pakninger, i høyttalere m.m., men også i medisin. F.eks. brukes injisert ferrofluorid til kontroll/stopping av blodstrøm i arterier. Når partikkelstørrelsen er tilstrekkelig liten, fremviser ferromagnetiske materialer ikke lenger typisk oppførsel. F.eks. bli remanensen null. Disse materialene betegnes da superparamagneter. I slik form benyttes jernoksider utfelt i monodisperse plastkuler, Ugelstad-kuler, til moderne kontrastmidler for magnetisk tomografi. I modifisert form brukes magnetiske Ugelstad-kuler i kreftterapi for visse typer blodkreft.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål til artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.