Magnetiske materialer, materialer som viser sterk tiltrekning i et magnetfelt, dvs. de viser ferromagnetisme eller ferrimagnetisme. Svak tiltrekning er karakteristisk for paramagnetiske substanser og svak frastøting for diamagnetiske; slike stoffer regnes ikke med blant magnetiske materialer.

Man skjelner mellom «bløte» magnetiske materialer, som taper sin magnetisering mer eller mindre fullstendig ved fravær av et ytre magnetfelt, og «harde» eller permanente magnetiske materialer.

Bløte magnetiske metaller anvendes bl.a. som kjerne i transformatorer, til elektriske maskiner og til forskjellige formål innen teleteknikk der magnetiseringen må skifte i takt med et pålagt ytre vekselfelt. Hos slike magnetiske materialer ønsker man minst mulig energitap ved om-magnetisering, ved siden av en høy metningsinduksjon og et høyt forhold, permeabilitet, mellom magnetisk induksjon og feltstyrke. For mange anvendelser er det også ønskelig at permeabiliteten er nær den samme ved høy og lav feltstyrke, og at den varierer lite med temperaturen.

Vanlig benyttede bløte magnetiske materialer er 1) teknisk rent jern, som anvendes for mindre motorer og transformatorer, men som gir forholdsvis høye tap ved om-magnetisering (hysteresetap) og virvelstrømtap, 2) silisiumlegert stål (dynamoblikk) med 1–4 % silisium, undertiden med orientert struktur, som anvendes i større transformatorer og maskiner pga. et lavere virvelstrømtap, 3) legeringer med høyt innhold av nikkel og eventuelt andre elementer, f.eks. permalloy (45–78 % nikkel), my-metall (75 % nikkel; 5 % kobber; 2 % krom), supermalloy (79 % nikkel; 5 % molybden) m.fl., som har høy permeabilitet, og som egner seg for bruk ved radiofrekvens fordi hysteresetapet er lavt, 4) kobolt-jern-legeringer, som har høy metningsinduksjon og høy permeabilitet, f.eks. supermendur (49 % kobber; 2 % vanadium), og som anvendes i elektromagneter og polsko, og 5) bløte ferritter, som har meget lave hysteresetap og som derfor kan brukes for frekvenser opp til mikrobølge-området.

Harde magnetiske metaller deles i magnetisk stål og magnetiske legeringer. Den eldste og billigste typen er herdet og ulegert stål, ofte med ca. 1 % karbon. Større magnetisk «stivhet» oppnås i legerte ståltyper, særlig ved høyt innhold av kobolt (ca. 35 %), og i legeringer av typen cunife (60 % kobber; 20 % nikkel; 20 % jern). Disse magnetiske materialene krever omtrent fem ganger så høy energi som ulegert stål for avmagnetisering.

Bruksegenskapene til magnetiske materialer er knyttet til det netto makroskopiske magnetiske moment som stoffet har under Curie-temperaturen (for ferrimagneter ofte kalt ferrimagnetisk Néel-temperatur). De verdifulle anvendbare magnetiske egenskapene hos slike materialer forbedres gjerne dess lenger under Curie-temperaturen man opererer. De klassiske materialene til permanentmagneter, jern, kobolt og nikkel, har forholdsvis lave magnetiske momenter, men jern og kobolt har meget høye Curie-temperaturer (α-Fe: 770 °C; Co: 1130 °C).

Etter hvert har det kommet til en rekke nye permanentmagnet-materialer, f.eks. alnico-type-legeringer (Co, Ni m.m. i Al-matrise), barium-magnetoplumbitt, superlegeringer som Co5Sm og borider, Fe-Nd-B-systemet.

Kromdioksid, CrO2, og jern(II,III)oksid, Fe3O4, brukes i magnetiske lagringsmedia. Svært små partikler av Fe3O4 og av magnemitt, Fe2O3, oppfører seg som superparamagnetiske materialer og benyttes bl.a. i kontrastmidler for MR-undersøkelser. Emulsjoner av små jernoksidpartikler betegnes ferrofluid, og dens flytegenskaper kan kontrolleres f.eks. av pålagte magnetfelter. En utviklingstrend innen feltet er å utnytte gigantisk magnetoresistens i tynne magnetiske multilag-enheter i forbindelse med mer effektive datalagringsmedia.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål om eller kommentarer til artikkelen?

Kommentaren din vil bli publisert under artikkelen, og fagansvarlig eller redaktør vil svare når de har mulighet.

Du må være logget inn for å kommentere.