Mikä tekee raudasta magneettisen?

Tietäjä 55

Sen elektronirakenne sekä hilarakenne. Rauta istuu hilassa d5-orbitaalirakenteella ja kun hila on BCC, niin tämä aiheuttaa kidekenttäsilpouman, joka siis nostaa oktaedrisen koordinaation suuntaan (d(x^2-y^2) sekä d(z^2)) orbitaalien energiaa. Tämä silpouma ei ole kuitenkaan pariutumisenergiaa suurempi, joten elektronit asettuvat orbitaaleille yksi kullekin samansuuntaisin spinein. Tämä täydet (tai siis täydet puolikkaat) orbitaalit aiheuttavat ferromagnetismin. Ilmiö on siis mahdollinen muillakin aineilla (esim. neodyymi on kova ehdokas kun mietitään voimakkaimmin magneettista ainetta - vaikka siis seoksia ne kuitenkin on).

Ja tosiaan, magneettisuus on materiaalin ominaisuus, jota ei ihan hevin pysty kääntämään pois päältä ainakaan niin, että sen pystyisi palauttamaan oitis entiselleen. Tuo selitetty kentän sulkeminen jollakin materiaalilla on hyvä tapa, mutta sekään ei poista magneettisuutta.

11

1849

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • hieno koru hermanni

      Vittu mitä paskaa hermanni :D :D :D

    • Heh !

      Siis ei vittu, mitä huuhaapaskaa tänne suolletaan !

      >> Rauta istuu hilassa d5-orbitaalirakenteella ja kun hila on BCC, niin tämä aiheuttaa kidekenttäsilpouman, joka siis nostaa oktaedrisen koordinaation suuntaan (d(x^2-y^2) sekä d(z^2)) orbitaalien energiaa.

      • Heh !

        Tehdäänkö niin, että minä kirjoitan tällä nimimerkillä. Keksi Sinä oma.

        Toki tuo imartelee, että haluat olla kuin minä, mutta et vaan pysty. Sinun kykysi eivät yksinkertaisesti riitä.


    • Heh !

      Heh, nyt on poju tainnut kopioida minun kirjoituksia. Ei mitään, ferromagneettisuuden syntymekanismi on tosiaan kohtalaisen monimutkainen (eikä sitä tunnu ihan jokainen tietävänkään), joten ihan hyvä se on aika ajoin ottaa keskusteluun.

      • metallimies

        Jos alatte selittää raudan magneettisuutta niin selittäkää saman tien myös se, että tietyssä lämpötilassa magneettisuus häviää.
        Muita magneettisia alkuaineitakin tunnetaan mm. koboltti ja nikkeli. Ja seostamalla mukaan harvinaisia lantanideja saadaan aikaan "supervahvoja" magneetteja. Yksi tälläinen harvinainen alkuaine on neodyymi.


      • magnetismiproffa
        metallimies kirjoitti:

        Jos alatte selittää raudan magneettisuutta niin selittäkää saman tien myös se, että tietyssä lämpötilassa magneettisuus häviää.
        Muita magneettisia alkuaineitakin tunnetaan mm. koboltti ja nikkeli. Ja seostamalla mukaan harvinaisia lantanideja saadaan aikaan "supervahvoja" magneetteja. Yksi tälläinen harvinainen alkuaine on neodyymi.

        Tavallisissa lämpötiloissa ferromagneettisia aineita ovat rauta, koboltti ja nikkeli, niitä sisältävät metalliseokset sekä useat raudan yhdisteet. Alle 16 °C:n lämpötilassa myös gadolinium on ferromagneettista, ja hyvin alhaisissa lämpötiloissa sellaisiksi tulevat monet muutkin aineet. Mangaani ei sellaisenaan ole ferromagneettista, mutta muodostaa useiden muiden metallien kanssa ferromagneettisia seoksia.

        Ulospäin ferromagneettinen aine ei välttämättä vaikuta magneettiselta. Esimerkiksi rauta on ferromagneettista, mutta yleensä rautakappaleiden välillä ei ole magneettista vuorovaikutusta eli ne eivät vedä toisiaan puoleensa tai hylji toisiaan. Kun lähelle rautaista kappaletta tuodaan magneettikenttä eli esimerkiksi jääkaappimagneetti, raudan magneettiset momentit järjestäytyvät magneettikentän suuntaisesti ja yhtäkkiä magneetti ja rautakappale alkavat vetää toisiaan puoleensa.

        Silloinkin kun kappale ei ole ulkoisessa magneetti­kentässä, siinä on tietyn suuruisia Weissin alueita, joiden sisällä magneettiset momentit ovat saman­suuntaisia, mutta eri alueilla eri­suuntaisia, niin että niiden yhteenlaskettu magneettikenttä kumoutuu kappaleen ulkopuolella lähes kokonaan. Alueita erottavat niin kutsutut Blochin seinämät. Kun kappale viedään ulkoiseen magneettikenttään, ne alueet, joiden magneettiset momentit ovat samaan suuntaan kuin ulkoinen magneettikenttä, alkavat kasvaa ja näin kappaleen ulkoinen magnetoituma kasvaa kunnes magneettikentän kanssa yhdensuuntaisten magneettisten momenttien alue on kasvanut koko kappaleen kokoiseksi ja magnetoituma ei voi enää kasvaa. Tämä selittää ferromagneettisten aineiden magnetisaatiokäyrän muodon. Kuten käyrä osoittaa, ferromagneettinen aine jää magneettiseksi vielä sen jälkeenkin, kun se ulkoinen magneettikenttä on poistettu. Ilmiötä sanotaan hystereesiksi. Eräillä ferro- ja ferrimagneettisilla aineilla tämä jäännösmagnetismi (remanenssi) on sangen voimakasta ja säilyy pitkiä aikoja, joten niistä voidaan tehdä kestomagneetteja. Tällaisia aineita sanotaan magneettisesti koviksi. Toisilla, magneettisesti pehmeillä aineilla, joita käytetään sähkömagneeteissa, jäännösmagnetismi on sitä vastoin on heikkoa ja ne voidaan helposti demagnetoida.

        Ulkoisen magneettikentän aikaansaamat muutokset magneettisissa aluessa vaikuttavat ferromagneettisen materiaalin kokoon. Ilmiöstä käytetään nimeä magnetostriktiivisyys.

        Kaikilla ferromagneettisilla aineilla on niille ominainen lämpötila, jonka yläpuolella ne menettävät ferromagneettiset ominaisuutensa ja muuttuvat paramagneettisiksi. Tätä lämpötilaa kutsutaan Curien lämpötilaksi. Kaikkien muidenkin aineiden tavoin myös ferromagneettiset aineet ovat aina lisäksi diamagneettisia. Diamagneettisuus on kuitenkin niin heikko ilmiö verrattuna ferromagneettisuuteen, ettei sitä voida havaita, jos aine on myös ferromagneettinen. Ferromagnetismin kanssa samantyyppisiä magneettisuuden lajeja ovat antiferromagnetismi ja ferrimagnetismi.


      • Heh !
        metallimies kirjoitti:

        Jos alatte selittää raudan magneettisuutta niin selittäkää saman tien myös se, että tietyssä lämpötilassa magneettisuus häviää.
        Muita magneettisia alkuaineitakin tunnetaan mm. koboltti ja nikkeli. Ja seostamalla mukaan harvinaisia lantanideja saadaan aikaan "supervahvoja" magneetteja. Yksi tälläinen harvinainen alkuaine on neodyymi.

        >

        Tähän on itse asiassa useampiakin vaihtoehtoja, miksi magneettisuus häviää, esim. kiderakenne muuttuu, jolloin d5 high spin -tilanne purkautuu.

        Mutta mutta esim. raudan tapauksessa raudan lämpöliikkeen energia vaan ylittää tuon kidekenttäsilpouman energian.

        >

        Jep, neodyymistä voidaan saada aikaan sitten taas f-orbitaalien suhteen f7 tapaus, jossa tuo "high spin" toteutuu sopivalla matriisilla siis useammalla elektronilla, jolloin magneettisuuskin on voimakkaampaa (tietysti jos f7:n lisäksi on d5-rakenne, niin silloin olisi varmasti hyvin huikea magneetti - sitä en tiedä, onko uusissa magneeteissa saatu tällainen aikaan).

        Selvittikö ?


    • minbadly

      Voiko magneettikenttää olla ilman liikkuvaa sähkövarausta?

      • aaltoliike

        Otapa se fysiikan oppikirja ja lue sitä. Sähkömagneettinen voima on "dualistista" eli sillä on hiukkasen (elektronien liike) ja aaltoliikkeen ominaisuudet. Aaltoliikkeen ominaisuus ilmenee magneettikentän ja sähkökentän (!) vaihteluina. Lueppas sieltä oppikirjasta mikä ero on tasavirralla ja vaihtovirralla. Kyllä nämä asiat selviää normaalilla lukutaidolla ettei tarvitse alkaa kehitellä ihka omia teorioita magnetismista ja sähköstä.
        Jatka sitten eteenpäin lukemalla radiotekniikkaa ja sen osalta erikseen antennitekniikkaa. Antenni säteilee ympäristöönsä sähkökentän joka on myös mitattavissa. Magnetismi ja sähkö ovat "naimisissa toistensa kanssa"".


      • minbadly
        aaltoliike kirjoitti:

        Otapa se fysiikan oppikirja ja lue sitä. Sähkömagneettinen voima on "dualistista" eli sillä on hiukkasen (elektronien liike) ja aaltoliikkeen ominaisuudet. Aaltoliikkeen ominaisuus ilmenee magneettikentän ja sähkökentän (!) vaihteluina. Lueppas sieltä oppikirjasta mikä ero on tasavirralla ja vaihtovirralla. Kyllä nämä asiat selviää normaalilla lukutaidolla ettei tarvitse alkaa kehitellä ihka omia teorioita magnetismista ja sähköstä.
        Jatka sitten eteenpäin lukemalla radiotekniikkaa ja sen osalta erikseen antennitekniikkaa. Antenni säteilee ympäristöönsä sähkökentän joka on myös mitattavissa. Magnetismi ja sähkö ovat "naimisissa toistensa kanssa"".

        Ajatukseni oli se, että sähkövaraus voi olla ilman magnettikenttää, kunhan varaus pysyy paikoillaan. Toisaalta jos magneetikenttä saadaan aikaan vain varausta liikuttelemalla, on sähkövaraus magneettikenttää perustavanlaatuisempi ilmiö ja magneettisuus vain varauksen liikkumisen aiheuttama vaikutus.


      • 7+7
        minbadly kirjoitti:

        Ajatukseni oli se, että sähkövaraus voi olla ilman magnettikenttää, kunhan varaus pysyy paikoillaan. Toisaalta jos magneetikenttä saadaan aikaan vain varausta liikuttelemalla, on sähkövaraus magneettikenttää perustavanlaatuisempi ilmiö ja magneettisuus vain varauksen liikkumisen aiheuttama vaikutus.

        Can a magnetic field exist without a moving electric field?
        http://forums.randi.org/archive/index.php/t-147365.html

        Ei tainnut tuollakaan tullu selkoa?

        Kysymys on varmaa helppo fyysikolle.


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Jos nainen harrastaa seksiä

      Useiden kanssa, miten se eroaa miesten mielestä siitä, jos miehellä on ollut useita s kumppaneita? Oletan että kaikki mi
      Ikävä
      243
      2201
    2. Pihlaja-puulle

      Illat on mulle pahimpia. En tiiä miks se olis vaan parasta yöstä toiseen nukkua sun kanssa ja herätä sun kasvoihin. Jos
      Ikävä
      15
      1440
    3. Päivieni piristys, missä olet?

      Toit iloa ja valoa mun elämään ☀️ Nyt mennyt kohta viikko ettei ole nähty. Kaipaan nähdä sua silti ja pelkään vaikka tei
      Ikävä
      14
      1406
    4. Kova karman laki

      Karman lain kautta pahantekijä tehdessään pahaa toteuttaa koston ja rangaistuksen sille jolle pahaa on tehty. Tämä tarko
      Hindulaisuus
      371
      1255
    5. Kysymys Kuhmolaisille

      Hei. Olen 32 vuotias nainen ja muutin Kuhmoon noin 12 vuotta sitten. Mutta nyt täytyy ihmetellä ihan ääneen että onhan t
      Kuhmo
      21
      978
    6. Savimajasta lääketieteen tohtoriksi - ja ei tikkua ristiin

      ”Jos ihminen muuttaa savimajasta tänne kerrostaloon länsimaisen elintason piiriin ilman että tarvitsee panna tikkua rist
      Maahanmuutto
      176
      877
    7. Ensi viikolla tulen takaisin

      Ja käyn varmaan siellä monta kertaa. Monta mahdollisuutta nähdä jos olet siellä päin
      Ikävä
      19
      816
    8. Taidat nainen haluta vain sitä yhtä asiaa?

      Minusta tuntuu nyt siltä.
      Ikävä
      75
      762
    9. Olen valtavan ihastunut

      Yritin sen sinulle viime viikolla kertoa, mutta liikaa muuttujia ja isoja tunteita, niin en kyllä ollut kovin selkeä.
      Ikävä
      57
      746
    10. Oon varma siitä

      Että oot vain mun rahojen perään, nainen. Siks et kelpaa mulle, että joku helpompi. M-mieheltä
      Ikävä
      101
      685
    Aihe