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

1807

    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. Oletko tyytyväinen viime tapaamiseemme?

      Vai toivoitko sen menevän toisella tavalla? Miten?
      Ikävä
      72
      3073
    2. Nyt se sit loppuu

      Et ei enää nähdä ja yhteyttä pidetä.
      Ikävä
      55
      2735
    3. Kuoleman pelko katosi

      Olen pelännyt koko elämän ajan kuolemaa mutta yhtäkkiä kun hindut paljastivat totuuksia uskonnoista noin aloin yhtäkkiä
      Hindulaisuus
      432
      2345
    4. Viikonloppu terveiset kaivatulle

      tähän alas ⬇️⬇️⬇️
      Ikävä
      79
      2188
    5. Jos sitä keittelis teetä

      Ja miettis mitä mies siellä jossain touhuilee... ☕️
      Ikävä
      95
      2006
    6. Myötähäpeä kun näkee sut,

      tekisit jotain ittelles. Ihan hyvällä tämä!
      Ikävä
      57
      1949
    7. Huomenta ........

      Huomenta 💗 Tiedän, että tuntuisit hyvälle.
      Ikävä
      12
      1586
    8. Kuhmolainen on selvästi kepun lehti

      Kuhmolaise etukannessa oli Kuva kun Jaskalle annettiin karhu patsas.mutta kukmolaislehti oli niin kepulainen että Jaskan
      Kuhmo
      17
      1547
    9. Ei mun tunteet

      ole mihinkään kadonnut. Enkä mä sua inhoa tai ole kyllästynyt. Mä ymmärsin, ettet ole kiinnostunut minusta, ainakaan sil
      Ikävä
      30
      1390
    10. Mitä nämä palautteet palstalla ovat?

      Joku uusi toimintatapa rohkaista kirjoittajia vai mistä on kyse?
      Ikävä
      30
      1361
    Aihe