Магнітом які матеріали: Неприпустима назва — Вікіпедія

Застосування — Магнітні властивості речовин

Магнітом’які феромагнітні матеріали (хімічно чисте залізо, електротехнічна сталь та ін.), які майже втрачають намагніченість після видалення із зовнішнього поля, використовують в тих електротехнічних пристроях, у яких відбувається неперервне перемагнічування осердь, магнітопроводів та інших частин трансформаторів, генераторів змінного струму, електродвигунів. Магнітожорсткі матеріали (вуглецева сталь, хромиста сталь і спеціальні сплави) використовують здебільшого для виготовлення постійних магнітів.

Великого застосування набули в сучасній радіотехніці ферити — феромагнітні матеріали, що не проводять електричний струм. До них належать речовини, що є хімічними сполуками оксиду заліза з оксидами інших металів. Ферити використовують для виготовлення осердь котушок індуктивності, внутрішніх антен малогабаритних приймачів тощо.

Завдяки явищу гістерезису, яке полягає у властивості магніту зберігати «пам’ять» про минуле, став можливим запис звуку в магнітофонах і довільної інформації в довготривалій пам’яті ЕОМ.

Для звукозапису в магнітофонах і відеозапису у відеомагнітофонах використовують магнітні стрічки, що складаються з гнучкої основи з поліхлорвінілу чи інших речовин, на яку нанесено робочий шар у вигляді магнітного лаку, що складається з дуже дрібних голчастих частинок заліза чи іншого феромагнетика і зв’язувальних речовин.

Звук записується на стрічці за допомогою електромагніта. Магнітне поле електромагніта змінюється в такт зі звуковими коливаннями.

Під час відтворення звуку спостерігається зворотний процес. Намагнічена стрічка збуджує в магнітній головці електричні сигнали, які після підсилення поступають на динамік магнітофона.

Тонкі магнітні плівки складаються з шару феромагнітного матеріалу товщиною 0,03 — 10 мкм. Їх використовують в запам’ятовувальних пристроях електронно-обчислювальних машин. Інформація записується і відтворюється приблизно так само, як і на звичайному магнітофоні.

Магніти

Какие металлы притягивает поисковый магнит? — блог Мира Магнитов

Любой энтузиаст, интересующийся ценными находками, должен знать, что из себя представляет поисковый магнит и какие металлы он притягивает. В основе его конструкции лежит мощный редкоземельный магнит на основе сплава неодима-железа-бора, который установлен в прочный стальной корпус с оцинкованным покрытием. Надежная защитная оболочка позволяет использовать изделие как в речной, так и в морской воде. Благодаря уникальным показателям усилия на отрыв поисковый магнит весом всего 2,3 кг позволяет поднять со дна водоема объекты массой до 300 кг (при идеальных условиях сцепления)

Какие металлы можно найти с помощью поискового магнита

Как и другие постоянные магниты, материал на основе неодимового сплава притягивает только ферромагнетики. Отличительной особенностью этой группы веществ является сохранение намагничивания материала при отсутствии внешнего магнитного поля. К ферромагнетикам относятся железо, никель и кобальт, а также их сплавы. Таким образом, поисковый магнит позволяет эффективно обнаруживать и поднимать объекты из этих металлов.

Можно ли найти цветные металлы с помощью поискового магнита

Не стоит рассчитывать на обнаружение в чистом виде золота, серебра, алюминия, меди, а также других драгоценных или цветных металлов с помощью поискового магнита. По своим ферромагнитным свойствам эти материалы на несколько порядков уступают черным металлам. С другой стороны, отказываться от поисков тоже не стоит. Дело в том, что если в составе сплава объекта из цветного металла присутствует доля ферромагнетика (хотя бы несколько процентов), то его удастся обнаружить и поднять. Многочисленные фотоотчеты подтверждают это. В частности, энтузиасты успешно используют магниты для поиска металлов и находят с его помощью редкие монеты царской эпохи или советских времен.

При грамотном выборе места для поисковых работ удается обнаружить очень ценные и интересные находки. Хорошо притягиваются царские монеты, которые выпускались на монетном дворе Екатеринбурга. За это стоит благодарить высокое содержание железа в руде на одном из медных приисков. Кроме того, поисковикам часто попадаются монеты времен Анны Иоанновны – в их составе присутствует никель.

Выгодно заказывайте поисковые магниты

Интернет-магазин «Мир Магнитов» предлагает вам выбрать поисковый магнит с подходящим усилием отрыва, чтобы успешно решать любые поставленные задачи. Оформляйте заказ с привлекательными условиями доставки по всей России и в страны СНГ, и отправляйтесь к перспективному месту, чтобы обнаружить различные ценные и интересные объекты.

Матеріали, які можна намагнічувати — Електроніка

Багато матеріалів мають магнітні властивості та здатність намагнічуватися. Два класи матеріалів з магнітними властивостями — це парамагнітні та феромагнітні матеріали. Ці матеріали мають природні магнітні властивості, що дозволяють притягувати їх магнітом. Парамагнітні матеріали слабо притягуються до магнітів, а феромагнітні матеріали сильно притягуються до магнітів. Ці властивості походять від їх субатомних структур, які визначають, які матеріали можна сильно намагнічувати, а які можна лише слабо намагнічувати.

Магнітні властивості

••• Ryan McVay / Photodisc / Getty Images

Ядро того, що дозволяє намагнічувати матеріал, полягає в його субатомній структурі, де електрони крутяться навколо ядра атомів матеріалу. Спінінг-електрон створює магнітне поле, яке називається диполем, яке, як і звичайний магніт смуги, має як північний, так і південний полюси. Коли більшість електронів крутяться в одному напрямку, матеріал має потенціал намагнічуватися. Однак якщо в матеріалі немає великої частини електронів, що обертаються в одному напрямку, то він має менший потенціал для намагнічування, оскільки навпаки спінінг-електрони нейтралізують окремі магнітні поля один одного. Прикладом матеріалу, який має більшість своїх електронів, що крутяться в тому ж напрямку і може бути сильно намагнічений, — залізо. Прикладом матеріалу, який не має більшості своїх електронів, що крутяться в тому ж напрямку і може бути слабо намагніченим, алюміній.

Феромагнітні матеріали

••• Comstock / Comstock / Getty Images

Завдяки субатомним структурам їх атомів до магнітів природним чином притягуються феромагнітні матеріали, такі як залізо, гадоліній нікелю та кобальт. Зазвичай ці матеріали повинні проходити такий процес, як нагрівання при високій температурі з подальшим охолодженням під впливом сильного магнітного поля, щоб намагнічуватися як постійний магніт. Менш фізичні методи, такі як погладжування матеріалу магнітом або удари його молотком, можуть перетворити ці матеріали у тимчасові магніти. Обидва фізичні процеси призводять до того, що електронні магнітні поля матеріалу вирівнюються між собою.

Парамагнітні матеріали

••• Юпітері зображення / Comstock / Getty Images

Парамагнітні матеріали лише слабко притягуються до магнітів через субатомну структуру парамагнітних матеріалів, що складається лише з відносно небагато вільних електронів, що крутяться в одному напрямку. Тому парамагнітні матеріали, такі як мідь, алюміній, платина та уран, роблять набагато слабкіші магніти, ніж вироблені феромагнітними матеріалами.

Леговані матеріали

Сплави феромагнітних та парамагнітних матеріалів можуть змінюватися залежно від потенціалу намагнічування. Наприклад, хоча нікель — це феромагнітний матеріал, 5-відсотковий шматок не притягується до магніту. Монета в США на 5 відсотків — це сплав 20 відсотків нікелю і 80 відсотків міді. Нержавіюча сталь — ще один приклад матеріалу, який не притягується до магніту, оскільки це сплав феромагнітного заліза з хромом та численних інших парамагнітних матеріалів.

Однак деякі сплави феромагнітних і парамагнітних матеріалів роблять сильні магніти. Одним із прикладів є альніко, який в одній формі складається з феромагнітних металів заліза, нікелю та кобальту з парамагнітними матеріалами алюмінієм та міддю.

Рулетка 8м 25мм S-Line 15-178 с магнитом обрезиненный корпус 3 функции строительная будівельна

Рулетка имеет стальное измерительное полотно с антикоррозийным лаковым покрытием и крючком фиксатором для закрепления ленты. Пластиковый прорезиненный ударопрочный корпус (АВS-пластик) с тремя фиксаторами измерительной ленты, и ремешком для запастись руки для повышения эргономики при работе. Длина и ширина — важнейшие параметры для любой измерительной рулетки. Длина рулетки говорит о расстоянии, которое можно измерить, а ширина отвечает за устойчивость на излом, поскольку чем шире лента, тем проще с ней работать, ведь она более устойчива на излом. Покрытие полотна в рулетках является антикоррозийным с лаковым покрытием, что говорит о высоком качестве инструмента и длительность использования. Фиксация полотна в данных рулетках — механическая, когда лента сама возвращается в корпус, но при нажатии кнопки она останавливается.

Ми пропонуємо будівельні та оздоблювальні матеріали, утеплювачі, покрівельні та гідроізоляційні матеріали, клеї, герметики, піни, лаки, фарби, вироби з дерева, оцинкованого металу та полістиролу, ручний та електроінструмент, товари для поливу, господарські товари, комплектуючи для водопроводу та каналізації і ще багато інших товарів. В наших магазинах завжди широкий асортимент та низькі ціни.

Замовляючи товари в нашому магазині, Ви точно отримаєте саме те, що замовили, без замін і обманів.

Ми гарантуємо вам отримання вашого замовлення, незалежно від того, яку форму оплати Ви обрали.

Для постійних клієнтів ми надаємо додаткові знижки на товари при оформленні замовлення через наш сайт https://vdd.sm.ua або через Viber  +380968660546

Зверніть увагу!
Колір або відтінок товару на зображенні може відрізнятися від реального залежно від налаштувань вашого монітора.
Характеристики та комплектація можуть змінюватися виробником без попереднього узгодження.
Ми не несемо відповідальності за зміни, які вносить виробник.

Чому магніт називається магнітом. Магніт

Магніт — це предмет, який має власне магнітне поле. Магніти здатні притягувати своїм полем залізо і деякі інші метали. У цій статті докладніше розповімо, що таке магніт.

камінь Магнуса

Якщо вірити легенді, перший магніт був знайдений пастухом на ім’я Магнус, який одного разу виявив, що до залізного наконечника його пастушої палиці «прилипає» якийсь камінь. Від імені пастуха магніт і отримав назву.

давня Магнісія

Однак, є й інша теорія. У давнину в Малій Азії існував регіон, який називався Магнісія. У цьому регіоні були виявлені великі поклади магнетиту (магнітного залізняку) — мінералу чорного кольору, що володіє магнітними властивостями. Мінерал отримав назву району, в якому був виявлений. Дана теорія, звичайно, кілька більш правдоподібна, ніж історія про пастуха.

Магніт або магнетизм

Магнітами називають матеріали, які мають магнітне поле незалежно від умов, в яких вони знаходяться. Магнетизмом ж називають властивість деяких матеріалів перетворюватися в магніти під впливом магнітного поля. Існують різні типи магнетизму (парамагнетизм, феромагнетизм, диамагнетизм, суперпарамагнетизм і т. Д.), Проте, будь-який з матеріалів володіє хоча б одним.

застосування магніту

Особливі властивості магнітів зумовили їх застосування в безлічі областей — магнітні носії інформації, кредитні карти, телевізори, монітори, плазмові панелі, мікрофони, генератори, компаси та ін. , В основі функціонування цих та багатьох інших речей лежать магнітні матеріали.

Унікальні властивості деяких речовин, завжди дивували людей своєю незвичністю. Особливу увагу привернула здатність деяких металів і каменів — відштовхуватися або притягатися один до одного. Протягом всіх епох це викликало інтерес мудреців і величезне здивування простих обивателів.

Починаючи з 12 — 13 століть його почали активно застосовувати у виробництві компасів та інших інноваційних винаходів. Сьогодні можна побачити поширеність і різноманітність магнітів у всіх сферах нашого життя. Кожен раз, коли ми зустрічам черговий виріб з магніту, ми часто задаємося питанням: «Так як же роблять магніти?»

види магнітів

Існує кілька видів магнітів:

• постійний;
• тимчасовий;
• електромагніт;

Відмінність перших двох магнітів полягає в їх ступеня намагніченості і часу утримання поля всередині себе. Залежно від складу, магнітне поле буде слабкіше або сильніше і більш стійким до впливу зовнішніх полів. Електромагніт не є справжнім магнітом, це всього лише ефект електрики, яке створює магнітне поле навколо металевого сердечника.

Цікавий факт: Вперше дослідження про цю речовину було зроблено нашим вітчизняним ученим Петром пригорнув. У 1269 році їм була випущена «Книга про магніті», в якій описувалися унікальні властивості речовини і його взаємодії з навколишнім світом.

З чого роблять магніти?

Для виробництва постійних і тимчасових магнітів використовують залізо, неодим, бор, кобальт, самарій, альнико і ферити. Вони в кілька етапів подрібнюються і разом плавляться, печуться або спресовуються до отримання постійного або тимчасового магнітного поля. Залежно від виду магнітів і необхідних характеристик, змінюється склад і пропорції компонентів.

Одне з найдивовижніших явищ природи — це прояв магнетизму у деяких матеріалів. Постійні магніти відомі з давніх часів. До звершення великих відкриттів в сфері електрики постійні магніти активно використовувалися лікарями різних народів в медицині. Діставалися вони людям з надр землі у вигляді шматків магнітного залізняку. Згодом люди навчилися створювати штучні магніти, поміщаючи вироби зі сплавів заліза поруч з природними джерелами магнітного поля.

природа магнетизму

Демонстрація властивостей магніту в притягненні до себе металевих предметів у людей викликає питання: що таке є постійні магніти? Яка ж природа такого явища, як виникнення тяги металевих предметів в бік магнетиту?

Перше пояснення природи магнетизму дав у своїй гіпотезі великий учений — Ампер. У будь-якій матерії протікають електричні струми тій чи іншій мірі сили. Інакше їх називають струмами Ампера. Електрони, обертаючись навколо власної осі, до того ж обертаються навколо ядра атома. Завдяки цьому, виникають елементарні магнітні поля, які взаємодіючи між собою, формують загальне поле речовини.

У потенційних магнетиту при відсутності зовнішнього впливу поля елементів атомних грат орієнтовані хаотично. Зовнішнє магнетичне поле «вибудовує» мікрополя структури матеріалу в строго певному напрямку. Потенціали протилежних кінців магнетиту взаємно відштовхуються. Якщо наближати однакові полюси двох смугових ПМ, то руки людини відчують опір руху. Різні полюси будуть прагнути один до одного.

При приміщенні стали або залізного сплаву в зовнішнє магнітне поле відбувається суворе орієнтування внутрішніх полів металу в одному напрямку. В результаті цього матеріал набуває властивостей постійного магніту (ПМ).

Як побачити магнітне поле

Щоб візуально відчути структуру магнітного поля, досить провести нескладний експеримент. Для цього беруть два магніти і дрібну металеву стружку.

Важливо! У побуті постійні магніти зустрічаються двох форм: у вигляді прямої лінії і підкови.

Накривши смуговий ПМ аркушем паперу, на нього насипають ошурки. Частинки миттєво вишиковуються уздовж силових ліній магнітного поля, що дає наочне уявлення про це явище.

види магнітів

Постійні магніти поділяють на 2 види:

• природні;
• штучні.

природні

У природі природний постійний магніт — це викопне у вигляді уламка залізняку. Магнітна порода (магнетит) в кожному народі має свою назву. Але в кожному найменуванні присутнє таке поняття, як «люблячий», «притягає метал». Назва Магнітогорськ означає розташування міста поруч з гірськими покладами природного магнетиту. Протягом багатьох десятків років тут велася активна видобуток магнітної руди. На сьогодні від Магнітною гори нічого не залишилося. Це була розробка і видобуток природного магнетиту.

Поки людством не було досягнуто належний рівень науково-технічного прогресу, природні постійні магніти служили для різних забав і фокусів.

штучні

Штучні ПМ отримують шляхом наведення зовнішнього магнітного поля на різні метали і їх сплави. Було відмічено, що одні матеріали зберігають придбане поле протягом тривалого часу — їх називають твердими магнітами. Швидко втрачають властивості постійних магнітів матеріали носять назву м’яких магнітів.

В умовах заводського виробництва застосовують складні металеві сплави. У структуру сплаву «магнико» входять залізо, нікель і кобальт. До складу сплаву «альнико» замість заліза включають алюміній.

Вироби з цих сплавів взаємодіють з потужними електромагнітними полями. В результаті отримують досить потужні ПМ.

Застосування постійних магнітів

Важливе значення мають ПМ в різних областях діяльності людини. Залежно від сфери застосування, ПМ мають різні характеристики. Останнім часом активно застосовується основний магнітний сплавNdFeB складається з наступних хімічних елементів:

• «Nd» — НІОД,
• «Fe» — заліза,
• «B» — бору.

Сфери, де застосовують постійні магніти:

1. Екологія;
2. Гальваніка;
3. Медицина;
4. транспорт;
5. Комп’ютерні технології;
6. Побутові пристосування;
7. Електротехніка.

Екологія

Розроблено і діють різні системи очищення відходів промислового виробництва. Магнітні системи очищають рідини під час виробництва аміаку, метанолу та інших речовин. Магнітні уловлювачі «вибирають» з потоку всі залізовмісні частки.

Кільцеподібні ПМ встановлюють всередині газоходів, які позбавляють газоподібні викиди від феромагнітних включень.

Сепараторні магнітні пастки активно відбирають металовмісних сміття на конвеєрних лініях переробки техногенних відходів.

Гальваніка

Гальванічне виробництво засноване на русі заряджених іонів металу до протилежних полюсів електродів постійного струму. ПМ грають роль власників виробів в електричному басейні. У промислових установках з гальванічним процесами встановлюють магніти тільки зі сплаву NdFeB.

Медицина

Останнім часом виробниками медичного обладнання широко рекламуються прилади та пристрої на основі постійних магнітів. Постійне інтенсивне поле забезпечується характеристикою сплаву NdFeB.

Властивість постійних магнітів використовують для нормалізації кровоносної системи, погашення запальних процесів, відновлення хрящових тканин та інше.

транспорт

Транспортні системи на виробництві оснащені установками з ПМ. При конвеєрному переміщенні сировини магніти видаляють з масиву непотрібні металеві включення. За допомогою магнітів направляють різні вироби в різні площини.

Зверніть увагу! Постійні магніти використовують для сепарації таких матеріалів, де присутність людей може згубно позначитися на їх здоров’ї.

Автомобільний транспорт оснащують масою приладів, вузлів і пристроїв, де основну роль відіграють ПМ. Це електронне запалювання, автоматичні склопідйомники, управління холостим ходом, бензинові, дизельні насоси, прилади передньої панелі і багато іншого.

Комп’ютерні технології

Всі рухомі прилади та пристрої в комп’ютерній техніці оснащені магнітними елементами. Перелік включає в себе принтери, движки драйверів, моторчики дисководів і інші пристрої.

Побутові пристосування

В основному це власники невеликих предметів побуту. Полиці з магнітними утримувачами, кріплення штор і фіранок, власники набору кухонних ножів і ще маса приладів домашнього вжитку.

Електротехніка

Електротехніка, побудована на ПМ, стосується таких сфер, як радіотехнічні пристрої, генератори та електродвигуни.

Радіотехніка

ПМ використовують з метою підвищення компактності радіотехнічних приладів, забезпечення автономності пристроїв.

Генератори

Генератори на ПМ вирішують проблему рухомих контактів — кілець зі щітками. У традиційних пристроях промислового призначення гостро стоять питання, пов’язані зі складним обслуговуванням устаткування, швидким зносом деталей, значною втратою енергії в ланцюгах збудження.

Єдиною перешкодою на шляху створення таких генераторів є проблема кріплення ПМ на роторі. Останнім часом магніти мають у своєму розпорядженні в поздовжніх пазах ротора, заливаючи їх легкоплавким матеріалом.

Електродвигуни

У побутовій техніці і в деякому промисловому обладнанні набули поширення синхронні електричні двигуни на постійних магнітах — це вентильні двигуни постійного струму.

Як і у вищеописаних генераторах, ПМ встановлюють на роторах, що обертаються всередині статоров з нерухомою обмоткою. Головна перевага електродвигуна полягає в відсутності нетривких струмопровідних контактів на колекторі ротора.

Двигуни такого типу — це малопотужні пристрої. Однак це анітрохи не применшує їх корисність застосування в області електротехніки.

Додаткова інформація. Відмітна особливість пристрою — це наявність датчика Холла, що регулює обороти ротора.

Автор сподівається, що після прочитання цієї статті у читача складеться ясна уявлення про те, що таке постійний магніт. Активне впровадження постійних магнітів в сферу діяльності людини стимулює винаходи і створення нових феромагнітних сплавів, що мають підвищені магнетичні характеристики.

Відео

Кожен тримав у руках магніт і бавився ним в дитинстві. Магніти можуть бути самими різними за формою, розмірами, але все магніти мають загальну властивість — вони притягують залізо. Схоже, що вони і самі зроблені з заліза, у всякому разі, з якогось металу точно. Є, однак, і «чорні магніти» або «камені», вони теж сильно притягують залізяки, і особливо один одного.

Але на метал вони не схожі, легко б’ються, як скляні. У господарстві магнітів знаходиться безліч корисних справ, наприклад, зручно з їх допомогою «пришпилювати» паперові листи до залізних поверхонь. Магнітом зручно збирати втрачені голки, так що, як ми бачимо, це зовсім небезкорисна річ.

Наука 2.0 — Великий стрибок — Магніти

Магніт в минулому

Ще древні китайці більше 2000 років тому знали про магнітах, принаймні те, що це явище можна використовувати для вибору напрямку при подорожах. Тобто придумали компас. Філософи в стародавній Греції, люди цікаві, збираючи різні дивовижні факти, зіткнулися з магнітами в околицях міста Магнесс в Малій Азії. Там і виявили дивні камені, які могли притягати залізо. На ті часи, це було не менш дивним, ніж могли б стати в наш час інопланетяни.

Ще більш дивним здавалося, що магніт притягують далеко не всі метали, а тільки залізо, і саме залізо здатне ставати магнітом, хоча і не таким сильним. Можна сказати, що магніт притягував не тільки залізо, але і цікавість вчених, і сильно рухав вперед таку науку, як фізика. Фалес з Мілета писав про «душі магніту», а римлянин Тит Лукрецій Кар — про «бурхливому русі ошурки і кілець», в своєму творі «Про природу речей». Уже він міг помітити наявність двох полюсів у магніту, які потім, коли компасом почали користуватися моряки, отримали назви на честь сторін світу.

Що таке магніт. Простими словами. Магнітне поле

За магніт взялися всерйоз

Природу магнітів довгий час не могли пояснити. За допомогою магнітів відкривали нові континенти (моряки досі ставляться до компасу з величезною повагою), але про саму природу магнетизму і раніше ніхто нічого не знав. Роботи велися тільки по удосконаленню компаса, чим займався ще географ і мореплавець Христофор Колумб.

У 1820 році датський вчений Ганс Християн Ерстед зробив найважливіше відкриття. Він встановив дію дроти з електричним струмом на магнітну стрілку, і як учений, з’ясував дослідами як це відбувається в різних умовах. У тому ж році французький фізик Анрі Ампер виступив з гіпотезою про елементарні кругових токах, що протікають в молекулах магнітного речовини. У 1831-му році англієць Майкл Фарадей за допомогою котушки з ізольованого проводу та магніту проводить досліди, які показують, що механічну роботу можна перетворити в електричний струм. Він же встановлює закон електромагнітної індукції і вводить в обіг поняття «магнітне поле».

Закон Фарадея встановлює правило: для замкнутого контуру електрорушійна сила дорівнює швидкості зміни магнітного потоку, що проходить через цей контур. На цьому принципі працюють всі електричні машини — генератори, електродвигуни, трансформатори.

У 1873 році шотландський вчений Джеймс К. Максвелл зводить магнітні та електричні явища в одну теорію, класичну електродинаміку.

Речовини, здатні намагнічуватися, отримали назву феромагнетиків. Ця назва пов’язує магніти з залізом, але крім нього, здатність до намагнічування виявляється ще у нікелю, кобальту, і деяких інших металів. Оскільки магнітне поле вже перейшло в область практичного використання, то і магнітні матеріали стали предметом великої уваги.

Почалися експерименти зі сплавами з магнітних металів і різними добавками в них. Коштували одержувані матеріали дуже дорого, і якщо б Вернеру Сименсу не прийшла в голову ідея замінити магніт сталлю, намагнічуватися порівняно невеликим струмом, то світ так би і не побачив електричного трамвая і компанії Siemens. Сіменс займався ще телеграфними апаратами, але тут у нього було багато конкурентів, а електричний трамвай дав фірмі багато грошей, і в кінцевому рахунку, потягнув за собою все інше.

Електромагнітна індукція

Основні величини, пов’язані з магнітами в техніці

Ми будемо цікавитися в основному магнітами, тобто феромагнетиками, і залишимо трохи в стороні іншу, дуже велику область магнітних (краще сказати, електромагнітних, в пам’ять про Максвелла) явищ. Одиницями вимірювань у нас будуть ті, які прийняті в СІ (кілограм, метр, секунда, ампер) і їх похідні:

l напруженість поля, H, А / м (ампер на метр).

Ця величина характеризує напруженість поля між паралельними провідниками, відстань між якими 1 м, і протікає по ним ток 1 А. Напруженість поля є векторною величиною.

l магнітна індукція, B, Тесла, щільність магнітного потоку (Вебер / м.кв.)

Ця відношення струму через провідник до довжини окружності, на тому радіусі, на якому нас цікавить величина індукції. Окружність лежить в площині, яку провід перетинає перпендикулярно. Сюди входить ще множник, званий магнітною проникністю. Це векторна величина. Якщо подумки дивитися в торець дроти і вважати, що струм тече в напрямку від нас, то магнітні силові кола «обертаються» за годинниковою стрілкою, а вектор індукції прикладений до дотичній і збігається з ними у напрямку.

l магнітна проникність, Μ (відносна величина)

Якщо прийняти магнітну проникність вакууму за 1, то для інших матеріалів ми отримаємо відповідні величини. Так, наприклад, для повітря ми отримаємо величину, практично таку ж як і для вакууму. Для заліза ми отримаємо значно більші величини, так що можна образно (і вельми точно) говорити, що залізо «втягує» в себе силові магнітні лінії. Якщо напруженість поля в котушці без сердечника буде дорівнювати H, то з сердечником ми отримуємо μH.

l коерцитивна сила, А / м.

Коерцитивна сила показує, наскільки магнітний матеріал чинить опір розмагнічування і перемагнічування. Якщо струм в котушці зовсім прибрати, то в осерді буде залишкова індукція. Щоб зробити її рівною нулю, потрібно створити поле деякої напруженості, але зворотного, тобто пустити струм у зворотному напрямку. Ця напруженість і називається коерцитивної силою.

Оскільки магніти на практиці завжди використовуються в якийсь зв’язку з електрикою, то не варто дивуватися тому, що для опису їх властивостей використовується така електрична величина, як ампер.

Зі сказаного випливає можливість, наприклад, цвяху, на який подіяли магнітом, самому стати магнітом, хоча і більш слабким. На практиці виходить, що навіть діти, бавляться магнітами, про це знають.

До магнітів в техніці висувають різні вимоги, в залежності від того, куди йдуть ці матеріали. Феромагнітні матеріали діляться на «м’які» та «жорсткі». Перші йдуть на виготовлення сердечників для приладів, де магнітний потік постійний або змінний. Гарного самостійного магніту з м’яких матеріалів не зробиш. Вони занадто легко розмагнічуються і тут це якраз їх цінна властивість, оскільки реле має «відпустити» якщо струм вимкнений, а електричний мотор не повинен грітися — на перемагнічування витрачається зайва енергія, яка виділяється у формі тепла.

ЯК ВИГЛЯДАЄ Магнітне поле НАСПРАВДІ? Ігор Білецький

Постійні магніти, тобто ті, які магнітами і називають, вимагають для свого виготовлення жорстких матеріалів. Жорсткість мається на увазі магнітна, то є велика залишкова індукція і велика коерцитивної сила, оскільки, як ми бачили, ці величини тісно пов’язані між собою. На такі магніти йдуть вуглецеві, вольфрамові, хромисті і кобальтові сталі. Їх коерцитивної сила досягає значень близько 6500 А / м.

Є особливі сплави, які називаються альні, альнісі, альнико і безліч інших, як можна здогадатися в них входять алюміній, нікель, кремній, кобальт в різних поєднаннях, які мають більшу коерцитивної силою — до 20000 … 60000 А / м. Такий магніт не так-то просто відірвати від заліза.

Є магніти, спеціально призначені для роботи на підвищеній частоті. Це багатьом відомий «круглий магніт». Його «добувають» з непридатного динаміка з колонки музичного центру, або автомагнітоли або навіть телевізора минулих років. Цей магніт виготовлений шляхом спікання оксидів заліза і спеціальних добавок. Такий матеріал називається ферритом, але не кожен феррит спеціально так намагничивается. А в динаміках його застосовують з міркувань зменшення непотрібних втрат.

Магніти. Discovery. Як це працює?

Що відбувається всередині магніту?

Завдяки тому, що атоми речовини є своєрідними «згустками» електрики, вони можуть створювати своє магнітне поле, але тільки у деяких металів, що мають подібне атомне будова, ця здатність виражена дуже сильно. І залізо, і кобальт, і нікель стоять в періодичній системі Менделєєва поруч, і мають схожі будови електронних оболонок, яке перетворює атоми цих елементів в мікроскопічні магніти.

Оскільки метали можна назвати застиглою сумішшю різних кристалів дуже маленького розміру, то зрозуміло, що магнітних властивостей у таких сплавів може бути дуже багато. Багато груп атомів можуть «розгортати» свої власні магніти під впливом сусідів і зовнішніх полів. Такі «спільноти» називаються магнітними доменами, і утворюють досить химерні структури, які до сих пір з інтересом вивчаються фізиками. Це має велике практичне значення.

Як вже говорилося, магніти можуть мати майже атомні розміри, тому найменший розмір магнітного домена обмежується розміром кристала, в який вбудовані атоми магнітного металу. Цим пояснюється, наприклад, майже фантастична щільність запису на сучасні жорсткі диски комп’ютерів, яка, мабуть, ще буде рости, поки у дисків не з’являться конкуренти серйозніше.

Гравітація, магнетизм і електрику

Де застосовуються магніти?

Сердечники яких є магнітами з магнітів, хоча зазвичай їх називають просто сердечниками, магніти знаходять ще безліч застосувань. Є канцелярські магніти, магніти для замикання меблевих дверей, магніти в шахах для мандрівників. Це відомі всім магніти.

До більш рідкісним видам ставляться магніти для прискорювачів заряджених частинок, це дуже солідні споруди, які можуть важити десятки тонн і більше. Хоча зараз експериментальна фізика поросла травою, за винятком тієї частини, яка тут же приносить надприбутки на ринку, а сама майже нічого не коштує.

Ще один цікавий магніт встановлений в медичному крутому приладі, який називається магнітно-резонансним томографом. (Взагалі-то метод називається ЯМР, ядерний магнітний резонанс, але щоб не лякати народ, який в масі не сильний у фізиці, його перейменували.) Для приладу потрібно приміщення об’єкта, що спостерігається (пацієнта) у сильне магнітне поле, і відповідний магніт має страхітливі розміри і форму диявольського труни.

Людину кладуть на кушетку, і прокочують через тунель в цьому магніті, поки датчики сканують місце, що цікавить лікарів. Загалом, нічого страшного, але у деяких клаустрофобія доходить до ступеня паніки. Такі охоче дадуть себе різати живцем, але не погодяться на обстеження МРТ. Втім, хто знає, як людина відчуває себе в незвично сильному магнітному полі з індукцією до 3 Тесла, після того, як заплатив за це хороші гроші.

Щоб отримати таке сильне поле, часто використовують надпровідність, охолоджуючи котушку магніту рідким воднем. Це дає можливість «накачувати» поле без побоювань, що нагрів проводів сильним струмом обмежить можливості магніту. Це зовсім недешева установка. Але магніти зі спеціальних сплавів, які не вимагають подмагничивания струмом, коштують значно дорожче.

Наша Земля теж є великим, хоча і не дуже сильним магнітом. Він допомагає не тільки власникам магнітного компаса, але і рятує нас від загибелі. Без нього ми були б убиті сонячною радіацією. Картина магнітного поля Землі, змодельована комп’ютерами за даними спостережень з космосу виглядає дуже переконливо.

Ось невеликий відповідь на питання, про те, що таке магніт у фізиці і техніці.

Топ-10 лучших чехлов для смартфона из реальной жизни

Как мы продлеваем срок жизни смартфона? Самый очевидный ответ: защитный чехол — не всегда корректно решает поставленную перед ним задачу. Достаточно увидеть обзоры различных экзотических чехлов, чтобы понять — в этой сфере царит хаос. Чехлы превращаются из средства защиты в средство самовыражения, теряют свою главную функцию — оберегать ваше устройство и повысить комфорт от его использования.

Даже те аксессуары, чья основная задача удивлять своей оригинальностью, на практике оказываются не приспособленными к эксплуатации — иногда они неудобны, а порой напоминают собой инвентарь для фотосъемок, красивый в студии, но бесполезный в быту.

Фантазия дизайнеров почти безгранична, но о некоторые чехлы лучше бы оставались и дальше прототипами “на бумаге”. Мы собрали несколько примеров экстраординарных чехлов, и подобрали каждой из них реальную замену из нашего ассортимента, готовую к использованию.

Первый представитель “странного мира чехлов”, превращающий ваш iPhone в подобие фотоаппарата Leica. Что наиболее удивительно, кроме общего внешнего сходства, вы можете обнаружить на чехле бутафорские кнопки управления, выпирающий объектив-накладку и даже прорезь видоискателя. 

Но к прорези камеры можно прикреплять накладную линзу-насадку, лишая тем самым фантасмагорическую конструкцию чехла сходства с фотоаппаратом.

Если вам по душе премиальные материалы, из которых изготовлены фотоаппараты Leica — лучше выберите чехлы серии Pitaka, чехол для iPhone 6/6S, 7/8, iPhone X, XS и XR.

Узнать цену

Это защитный чехол для современных iPhone выполненные из сверхкрепкого арамидного волокна. Встроенные пластины не мешают беспроводной зарядке, а уникальный материал подчеркивает его оригинальность. 

Никаких лишних элементов, крепкая и надежная конструкция, стильный внешний вид — это намного лучше “Leica-чехла” увеличивающего размеры iPhone почти вдвое.

Следующий представитель: чехол-подводник!

Эта “алюминиевая субмарина” обеспечивает безопасность подводного погружения вместе со смартфоном на глубину до 100 метров, с амортизирующими и водонепроницаемыми прорезиненными вставками.

Осталось только найти причину, по которой вам вообще может понадобится смартфон на такой глубине — мобильная связь надежно заглушается толщей воды, а для съемок подводных красот на такой глубине нужен как минимум глубоководный фонарь и  соответствующая оптика.

Если вам нужна водозащите без крайностей — выбирайте водонепроницаемый чехол Catalyst Waterproof для iPhone X

Узнать цену

Он изготовлен из приятного на ощупь материала, не скользит в руках, что позволит избежать нежелательного падения. Все необходимые функции и кнопки остаются доступными для использования — это хороший выбор для пляжа, рыбалки и для любых видов отдыха на воде. Он спасет от воды в ванной комнате, не боится проливного дождя и внезапной атаки из водного пистолета — это куда полезнее, нежели защита ради защиты глубоко под водой.

Можно легко найти видео, где чехол из Lego подвергают тестам на падение с невероятных высот. Что ж, амортизирующие свойства пластика и эффектная “саморазборка” чехла никого не оставят равнодушным, но остальные минусы затмевают все сомнительные плюсы.

Он угловат, гладкие края скользят, и даже модификации, где объемные соединительные элементы конструктора покрывают лишь заднюю часть смартфона не оставляют шанса на его удобное использование. Попробуйте положить конструкцию из Lego в карман, а затем несколько раз ее вытащить — вопросов к “практичности” такого, пускай и яркого чехла, просто не останется. Возможно это хороший вариант для детей, но никак не для ежедневного использования.

Для надежной защиты лучше использовать противоударный чехол для iPhone 6/6S/7/8 Plus Urban Armor Gear Pathfinder

Узнать цену

Как и конструктор Lego, он окрашен в яркие и насыщенные цвета, но при этом легко защитит iPhone от сколов, вмятин, царапин, вибрации, грязи, пыли и дождя. Он выполнен из сверхпрочного поликарбоната, облаченного в амортизирующий силикон, удобно лежит в руке — выронить его практически невозможно.

Аксессуар позволит самортизировать основную силу удара при падении. Дисплей также защищен, а тестировался чехол соответствии со стандартом Минобороны США 810F.

Второй вариант надежной защиты —  противоударный защитный чехол для iPhone 6/6S Amira Phone Extreme. 

Узнать цену

Чехол прочно крепится к смартфону при помощи стальных болтов и шестигранного ключа, которые поставляются в комплекте, а металлическая ножка на задней части чехла позволяет использовать его в качестве подставки. Куда надежней чем Lego! 

Даже если вы в восторге от мягких и приятных на ощупь чехлов, не стоит давать этой страсти превращать ваш смартфон в невиданного зимнего зверя. Перечислять слабые стороны этого решения можно очень долго: искусственный мех быстро истрепается, легко испачкается и не выдержит сколько-нибудь активной эксплуатации, даже при бережном хранении и транспортировке.

Обратите лучше внимание на чехол Moshi SenseCover для iPhone 7/8 Plus.

Узнать цену

Он выполнен из сочетания кожзаменителя, прочного каркаса из поликарбоната и особого слоя SensArray, позволяющего отвечать на звонки или отклонять входящие вызовы, не открывая крышку. Чехол обеспечивает свободный доступ к элементам интерфейса iPhone и полную защиту вместе со стильным внешним видом.

Еще один пришелец из передачи “Очумелые ручки” — это чехол из горячего клея. Даже если допустить что создание такого “чехла” это действительно увлекательное занятие, его все равно сложно рекомендовать к использованию на практике. Это не аккуратно, не слишком изящно, недолговечно и уж точно не слишком надежно.

Вместо клея лучше выбрать минималистичный пластиковый чехол Spigen Liquid Crystal для iPhone X/Xs.

Узнать цену

Он выполнен из пластика, что говорит о его прочности и легком весе. Главное — этот материал приятен на ощупь и не скользит. Cпециальная поверхность не позволяет оставлять разводы и отпечатки пальцев. При желании, клеевым пистолетом узор можно нанести поверх такого чехла, используя его как надежный каркас.

Цельнометаллические чехлы очень крепкие, это бесспорно. Но практичность их использования в зимний период под большим вопросом — ведь стоит забыть перчатки, как в сильный мороз ответ на звонок становится непреодолимым препятствием. Недаром производители практичных чехлов используют металл лишь в качестве каркаса, добавляя силикон, поликарбонат или другие материалы на заднюю и боковые поверхности.

Если нужна защита без обмороженных рук — выбирайте такой чехол как чехол LifeProof Nuud для iPhone 7.

Узнать цену

Он обладает не только влагозащитными свойствами, но также оградит девайс от грязи или снега, спасёт экран и корпус от ударов о твердую поверхность. Чехол соответствует стандартам IP-68 и MIL STD 810F-516, выдерживает падения с высоты до 2 метров и оснащен защитой экрана и линз камеры. Это куда важнее “металлического блеска” выглядящих внушительно стальных чехлов.

Второй защищенный вариант — это чехол Moshi Talos для Apple iPhone X.  

Узнать цену

Гибридная конструкция аксессуара обеспечивает качественную защиту коммуникатора при механических воздействиях. Внутренний слой из микрофибры оберегает поверхность телефона от царапин и потертостей.

Даже если ужасы — ваш любимый жанр кино, от вызывающих дрожь чехлов стоит воздержаться, пожалуй, в любое время кроме Хэллоуина. Наверняка ваши друзья оценят оригинальное оформление, отсылающее к последней книге Стивена Кинга или к вашим худшим ночным кошмарам, но ведь лицезреть такой чехол смогут и окружающие. Детей страшная (а порой и рельефная) картинка может просто напугать, да и не во всяком офисе подобный чехол будет смотреться приемлемо на рабочем столе.

Если вы хотите подчеркнуть свою любовь к книгам и чтению, выбирайте стильный чехол Twelve South BookBook Case для iPhone

Узнать цену

Он выполнен из натуральной кожи, а отделения на внутренней стороне аксессуара позволяют хранить в них банковские карты, визитки и деньги. Его также можно использовать как подставку для комфортного просмотра видео или интернет-серфинга.

Утонченный кожаный переплет с золотой надписью позволит окружающим свободно трактовать название, и в целом это стильный и дорогой аксессуар, на который приятно смотреть и комфортно использовать.

Мы перечислили лишь несколько из малоприспособленных для повседневной жизни чехлов. Продолжать можно бесконечно — это и диковинные съедобные чехлы и многочисленные чехлы, нося свой гаджет в которых его можно повредить или испачкать. Некачественно окрашенный пластик способен окрасить корпус вашего смартфона, а неплотно прилегающие края чехла повышают шансы на попадание песчинок между корпусом и чехлом.

Чтобы избежать этих рисков, выбирайте качественные чехлы из проверенных материалов. Например для iPhone X/XS можно выбрать Baseus Grain Case, выполненный из прочного полипропилена и высококачественной ткани.

Узнать цену

Для флагманов на Android можно посоветовать Baseus Simple Series Case —  для Samsung Note8.

Основа чехла — это пластиковая накладка, которая будет защищать заднюю панель и боковые стороны смартфона от ударов и сколов. Плотная лицевая часть чехла убережет экран смартфона от царапин, пыли и грязи.

Узнать цену

Выбирайте практичные чехлы для iPhone и Android из ассортимента ICOVER и пусть ваши гаджеты служат долго! А диковинными чехлами, будто сошедшим со страниц фантастической книги, лучше просто полюбоваться в интернете.

Интересные устройства
Чехлы и защитные пленки

Похожие материалы:

Магнитные материалы | Обзор материалов для постоянных магнитов

Содержимое

1.

0 Какие магнитные материалы можно выбрать?

Существует пять семейств магнитных материалов, из которых вы можете выбирать. Это, в порядке возрастания магнитной силы, типы Гибкий , Керамический , Альнико , Самарий-Кобальт и Неодим . Приведенная ниже информация обобщает свойства каждого типа, чтобы помочь вам решить, что вам может понадобиться.

Гибкие магниты

Гибкие магниты представляют собой особую форму ферритовых или редкоземельных магнитных материалов, изготавливаемых путем связывания порошков ферритовых или редкоземельных магнитов с различными носителями, такими как винил.

• Характеристики: Материал гибкого магнита похож на резину белого или темно-коричневого цвета. Этот недорогой материал можно сгибать, скручивать и скручивать, его легко резать ножом или ножницами. Обе магнитные полосы и магнитные листы доступны с двусторонней клейкой лентой для легкого наклеивания на продукты. На материалы, ламинированные белым винилом, можно наносить печать методом шелкографии или цифровой печати.
• Размеры и формы: Магнитные полосы имеют размеры до 3 дюймов в ширину и 400 футов в длину, а типичная толщина составляет 1/16 дюйма. Магнитная пленка рулоны обычно имеют ширину 24 дюйма, длину 100 футов, а типичная толщина находится в диапазоне от 0,02 до 0,03 дюйма.
• Области применения: маркировка , вывески, визуальные дисплеи, премиальные товары, наклеивание канцелярских принадлежностей, визитные карточки, домашние проекты «сделай сам», оформление окон и многое другое.

Керамические магниты

Керамические (ферритовые) магниты состоят из феррита бария или стронция и являются наиболее широко используемым и недорогим магнитным материалом, доступным сегодня.

• Характеристики: Керамические магниты с относительно высокой магнитной силой и хорошей устойчивостью к размагничиванию популярны для многих потребительских применений. Этот материал твердый, хрупкий и темно-серого цвета.
• Размеры и формы: Диски , кольца , блоки и дугообразные сегменты.
• Применение: Обычно используется для поделок, удерживания защелок, игрушек, моторов и многого другого.

Магниты алнико

Магниты

Alnico состоят из алюминия, никеля и кобальта и пользуются популярностью с 1930-х годов. Магниты Alnico в основном используются в технических приложениях, где важна температурная стабильность. (сверху)

• Характеристики: Отлично подходит для применения при высоких температурах до 1000°F, обладает высокой остаточной индукцией и коррозионной стойкостью.Литые магниты из альнико также могут иметь относительно сложную форму.
• Размеры и формы: Диски , Стержни , стержни и подковы.
• Области применения: Обычно используется в измерительных приборах, а также для специального хранения и высокотемпературных применений.

Самарий-кобальтовые (SmCo) магниты

Самарий-кобальтовые магниты представляют собой класс редкоземельных магнитных материалов, которые были представлены в начале 1970-х годов. Сегодня магниты SmCo чаще всего используются в приложениях, требующих повышенных температур и высоких магнитных свойств. (сверху)

• Характеристики: Высокие магнитные свойства, очень хрупкий, но может безопасно использоваться при температурах до 500°F.
• Размеры и формы: Диски , Блоки и кольца.
• Области применения: Обычно используется для более технически сложных и высокотемпературных применений.

Неодим-железо-бор (NdFeB) магниты

Неодимовые магниты представляют собой редкоземельные магнитные материалы с самыми высокими магнитными свойствами.Эти сильные постоянные магниты, состоящие из неодима, железа и бора, являются самым мощным классом магнитных материалов, доступных сегодня на рынке.

• Характеристики: Не такой хрупкий, как SmCo, но его нельзя использовать при температурах выше 300°F без особых конструктивных соображений. Неомагнитный материал может легко подвергаться коррозии при определенных условиях, поэтому лучше защитить поверхность гальванопокрытием или покрытием.
• Размеры и формы: Диски , блоки , кольца и стержни .
• Применение: Идеально подходит как для промышленных, так и для нетехнических применений, таких как держатели, магнитные украшения, застежки и многое другое.

В дополнение к семействам, отмеченным выше, в каждом семействе существуют различные степени. Для большинства нетехнических приложений класс не очень важен. Магниты, представленные на сайте MagnetShop.com, выбраны из соображений экономии и общего назначения. (сверху)

2.0 Сравнение материалов

Относительная стоимость по весу / Относительная стоимость по BHmax

Сложность обработки / максимальная рабочая температура

3.

0 Какие магниты самые сильные?

Самыми мощными магнитами, доступными сегодня, являются редкоземельные типы. Из редкоземельных металлов магниты неодим-железо-бор являются самыми сильными. Однако при повышенных температурах (приблизительно 200 градусов C и выше) самариево-кобальтовые магниты могут быть сильнее, чем магниты типа неодим-железо-бор (в зависимости от магнитной цепи). (сверху)

4.0 Как классифицируются магниты?

1. Остаточная индукция (обозначена символом Br и измерена в Гауссах).Это показатель того, насколько сильным может быть магнит.
2. Коэрцитивная сила (обозначена символом Hc и измерена в Эрстедах). Это показатель того, насколько сложно размагнитить магнит.
3. Произведение максимальной энергии (обозначается символом BHmax и измеряется в единицах Гаусса-Эрстеда). Это показатель того, какой объем магнитного материала требуется для проецирования заданного уровня магнитного потока. (сверху)

5.0 Каковы свойства обычно используемых магнитных материалов?

Вот три важных свойства, которые характеризуют магниты для некоторых из наиболее распространенных магнитных материалов, используемых сегодня.

Как я могу использовать эту информацию?

Зная размер магнита, вы можете оценить, какой магнитный поток будет проецироваться различными материалами на заданное расстояние, или вы можете использовать эту информацию для сравнения одного материала с другим.

Пример: Насколько больше флюса будет пропускать Neo 35 по сравнению с Ceramic 5 того же размера на заданном расстоянии?

Просто разделите Br Neo 35 на Br Ceramic 5 (12 300/3 950), чтобы получить 3.1. Это означает, что Neo 35 даст вам в 3,1 раза больше потока, чем Ceramic 5 того же размера на заданном расстоянии. Учитывая определенный поток, необходимый на некотором фиксированном расстоянии от магнита, вы можете использовать эту информацию, чтобы оценить, какой объем магнита потребуется для различных магнитных материалов. (сверху)

Пример: Какой объем магнита Ceramic 5 будет давать такой же поток, что и магнит Neo 35 на заданном расстоянии?

Просто разделите BHmax Neo 35 на BHmax Ceramic 5 (35/3.6) чтобы получить 9,7. Это означает, что объем магнита Ceramic 5 должен быть в 9,7 раз больше, чем у магнита Neo 35, чтобы обеспечить такой же поток.

6.0 Каковы максимальные рекомендуемые рабочие температуры для различных магнитных материалов?

Максимальная температура, при которой можно эффективно использовать магнит, в значительной степени зависит от магнитной цепи, в которой работает магнит. Здесь показаны приблизительные максимальные рабочие температуры для различных классов магнитных материалов.При температурах, близких к указанным здесь, может потребоваться особое внимание, чтобы магнит не размагничивался. (сверху)

Магнитные и немагнитные металлы с примерами

Магнитные и немагнитные металлы играют важную роль в технике. Магнетизм является основой для многих приложений. В то же время это свойство может быть и нежелательным при определенных обстоятельствах.

Поэтому важно знать, какие металлы являются магнитными, а какие нет.

Что такое магнетизм?

С точки зрения непрофессионала, магнетизм — это сила, которая может притягивать или отталкивать магнитные объекты. Магнитные поля, пронизывающие различные среды, опосредуют эту силу.

Магнетизм по умолчанию является свойством некоторых материалов. Однако некоторые материалы можно намагничивать или размагничивать в зависимости от требований.

Что создает магнетизм в металлах?

Как и электрический ток, магнетизм вызывается электронами на элементарном уровне.Электроны имеют спин, который создает крошечный магнитный диполь.

Когда эти вращения сбалансированы, результирующая сила равна нулю. Но в случае большого количества неспаренных электронов этот бесконечно малый магнитный момент становится большим. В результате вокруг металла создается заметное магнитное поле.

Электрический ток также способен создавать магнитные поля и наоборот. Когда электрический ток проходит через провод, он создает круговое магнитное поле вокруг провода.Точно так же, приближая магнитное поле к хорошему проводнику электричества, в проводнике начинают течь электрические токи.

Эта удивительная взаимосвязь между электричеством и магнетизмом привела к появлению множества оригинальных устройств и приложений.

Типы магнитов

Существуют различные классификации магнитов. Один из способов отличить магнитные металлы друг от друга — по продолжительности действия их свойств. Используя это как основу, мы можем классифицировать магниты как:

• Постоянный
• Временный
• Электромагниты

Давайте подробнее рассмотрим каждый из них.

Постоянные магниты

Постоянные магниты создают магнитное поле благодаря своей внутренней структуре. Они не теряют свой магнетизм легко. Постоянные магниты изготавливаются из ферромагнитных материалов, которые не прекращают создавать свое магнитное поле независимо от внешнего воздействия. Таким образом, они устойчивы к размагничивающим силам.

Чтобы понять постоянные магниты, мы должны взглянуть на внутреннюю структуру магнитных материалов. Материал проявляет магнитные свойства, когда его домены выровнены в одном направлении.Домены — это крошечные магнитные поля, присутствующие в кристаллической структуре материала.

В ферромагнитных материалах домены идеально выровнены. Существуют различные способы их выравнивания, но самый надежный способ — нагреть магнит до определенной температуры. Эта температура различна для материалов и приводит к постоянному выравниванию доменов в одном направлении.

Именно из-за подобных условий, существующих в ядре Земли, оно ведет себя как постоянный магнит.

Временные магниты

Временные магниты, как следует из названия, сохраняют свои магнитные свойства только при определенных условиях. Когда эти условия больше не присутствуют, они теряют свои магнитные поля.

Мягкие материалы с низкими магнитными свойствами, такие как отожженное железо и сталь, являются примерами временных магнитов. Они становятся магнитными в присутствии сильного магнитного поля. Они также изображают низкую принудительную силу.

Вы наверняка видели, как скрепки прикрепляются друг к другу, когда рядом находится постоянный магнит.Каждая скрепка становится временным магнитом, притягивающим другие скрепки в присутствии магнитного поля. Как только постоянный магнит убирается, скрепки теряют свои магнитные свойства.

Электромагниты

Электромагниты — это магниты, создающие магнитные поля при прохождении через них электрического тока. Они имеют различные варианты использования. Например, двигатели, генераторы, реле, наушники и т. д. — все они используют электромагниты.

В электромагнитах катушка проволоки наматывается на ферромагнитный сердечник.Подключение провода к источнику электричества создает сильное магнитное поле. Ферромагнитный материал дополнительно усиливает его. Электромагниты могут быть чрезвычайно сильными в зависимости от электрического тока.

Они также позволяют включать и выключать магнитную силу нажатием кнопки. Это чрезвычайно особое свойство, которое помогает нам использовать магнитную силу в наших приложениях.

Возьмем в качестве примера кран, используемый для подъема металлолома на свалке.С помощью электромагнита мы можем подобрать металлолом, пропуская через него электрический ток. Когда нам нужно бросить кусочки, все, что нам нужно сделать, это отключить электричество на магните.

Еще одним интересным примером применения электромагнита является поезд на маглеве. В этом приложении поезд отрывается от рельсов и левитирует. Это возможно только при прохождении электрического тока через электромагниты на кузове поезда.

Это значительно снижает сопротивление, с которым сталкивается поезд во время движения.Следовательно, эти поезда имеют очень высокие скорости.

Какие металлы магнитятся?

Существуют различные способы взаимодействия металла с магнитом. Это зависит от внутренней структуры материалов. Металлы можно классифицировать как:

• Ферромагнитный
• Парамагнитный
• Диамагнетик

В то время как магниты сильно притягивают ферромагнитные металлы , они лишь слабо притягивают парамагнитные металлы. С другой стороны, диамагнетики демонстрируют слабое отталкивание, если их поместить рядом с магнитом.Только ферромагнитные металлы считаются действительно магнитными.

Список магнитных металлов

Давайте рассмотрим некоторые из наиболее известных магнитных металлов. Некоторые из них магнитятся во все времена. Другие, например нержавеющая сталь, обладают магнитными свойствами только при определенном химическом составе.

Железо

Железо — чрезвычайно известный ферромагнитный металл. Фактически, это самый сильный ферромагнитный металл. Он составляет неотъемлемую часть земного ядра и придает нашей планете свои магнитные свойства.Вот почему Земля сама по себе действует как постоянный магнит.

Есть много аспектов, влияющих на магнетизм железа. В дополнение к его чистому электронному спину на атомном уровне его кристаллическая структура также играет важную роль. Без него железо не было бы магнитным металлом.

Различные кристаллические структуры приводят к различным свойствам железа.

Железо является ферромагнитным в своей объемно-центрированной кубической (ОЦК) альфа-FE структуре. В то же время он не проявляет магнетизм в гранецентрированной кубической (ГЦК) структуре гамма-Fe.Структура Beta-Fe, например, проявляет парамагнитные тенденции.

Никель

Никель

— еще один популярный магнитный металл с ферромагнитными свойствами. Как и железо, его соединения присутствуют в ядре Земли. Исторически никель использовался для изготовления монет.

Сегодня никель находит применение в батареях, покрытиях, кухонных принадлежностях, телефонах, зданиях, транспорте и ювелирных изделиях. Большая часть никеля используется для производства ферроникеля для нержавеющей стали.

Из-за своих магнитных свойств никель также входит в состав магнитов Alnico (сделанных из алюминия, никеля и кобальта).Эти магниты сильнее, чем магниты из редкоземельных металлов, но слабее, чем магниты на основе железа.

Кобальт

Кобальт является важным ферромагнитным металлом. Уже более 100 лет превосходные магнитные свойства кобальта помогают разрабатывать различные приложения.

Кобальт можно использовать для изготовления как мягких, так и твердых магнитов. Мягкие магниты, в которых используется кобальт, имеют преимущества перед другими мягкими магнитами. А именно, они имеют высокую точку насыщения, температуры Кюри в диапазоне 950…990° Цельсия.Таким образом, их можно использовать для высокотемпературных применений (до 500° по Цельсию).

Кобальт и его сплавы используются в жестких дисках, ветряных турбинах, аппаратах МРТ, двигателях, исполнительных механизмах и датчиках.

Сталь

Сталь

также обладает ферромагнитными свойствами, так как получена из железа. Большинство сталей будут притягиваться к магниту. При необходимости сталь также можно использовать для изготовления постоянных магнитов.

Возьмем в качестве примера сталь EN C15D. Эта марка стали содержит 98.от 81 до 99,26% железа. Таким образом, очень высокий процент этой марки стали составляет железо. Следовательно, ферромагнитные свойства железа передаются стали.

Нержавеющая сталь

Некоторые нержавеющие стали являются магнитными, а некоторые нет. Легированная сталь становится нержавеющей сталью, если в ней содержится не менее 10,5% хрома. Из-за разного химического состава существуют разные типы нержавеющей стали.

Ферритные нержавеющие стали

Ферритные и мартенситные нержавеющие стали обладают магнитными свойствами благодаря своему составу железа и молекулярной структуре.

Аустенитные стали , с другой стороны, не проявляют ферромагнитных свойств из-за другой молекулярной структуры. Это делает его пригодным для использования в аппаратах МРТ.

Структурное отличие связано с количеством никеля. Он укрепляет оксидный слой для лучшей защиты от коррозии, а также изменяет структуру нержавеющей стали.

Редкоземельные металлы

Наряду с вышеупомянутыми металлами соединения некоторых редкоземельных элементов также обладают отличными ферромагнитными свойствами.Гадолиний, самарий, неодим — все это примеры магнитных редкоземельных металлов.

Различные магниты с различными свойствами могут быть изготовлены с использованием вышеуказанных металлов в сочетании с железом, никелем и кобальтом. Эти магниты обладают особыми свойствами, необходимыми для определенных применений.

Например, самариево-кобальтовые магниты используются в турбомашинах, высокотехнологичных электродвигателях и т. д.

Какие металлы не магнитятся?

Только несколько металлов в периодической таблице обладают магнитными свойствами.Большинство других распространенных металлов являются немагнитными металлами. Давайте посмотрим на некоторые из них.

Список немагнитных металлов

Алюминий

Кристаллическая структура алюминия, подобно литию и магнию, делает его немагнитным. Все три материала являются популярными примерами парамагнитных металлов.

Хотя может произойти несколько типов коррозии алюминия, он известен своей устойчивостью к агрессивным средам. Это, наряду с его легким весом, делает его полезным металлом во многих отраслях промышленности.

Золото

Золото — диамагнитный металл, как и большинство других металлов. В чистом виде золото немагнитно и проявляет лишь слабое отталкивание к магнитам, как и все диамагнитные металлы.

Серебро

Серебро — еще один немагнитный металл. Это свойство делает возможной идентификацию поддельного серебра. Если «серебряные» монеты или украшения притягиваются к магнитам, то это что-то другое.

Медь

Является ли медь магнитной?

Медь сама по себе не является магнитной, но в некоторой степени взаимодействует с магнитами.Это свойство помогает вырабатывать электроэнергию на электростанциях.

Заключение

При достаточно большом магнитном поле все типы металлов будут взаимодействовать с магнитом. Это связано с тем, что в металлах возникают вихревые токи, когда они подвергаются воздействию движущегося магнитного поля.

Используя этот принцип, металлоискатели способны обнаруживать немагнитные металлы, такие как золото, серебро. Но для большинства практических целей этого взаимодействия недостаточно, и оно ограничивает возможные варианты использования.

Магнитные двумерные материалы и гетероструктуры

Руководство по выбору магнитных материалов | Eclipse Magnetics

Для их классификации необходимо учитывать состав магнитов и источник их магнетизма. Магниты, которые сохраняют свой магнетизм после намагничивания, называются постоянными магнитами . Временные магниты — это магниты, которые работают как постоянные, когда находятся в непосредственной близости от магнитного поля, но быстро теряют этот эффект при удалении. Электромагнит представляет собой проволочную катушку, которая действует как магнит при получении электрического тока. Силу магнита также можно изменить, регулируя силу и направление тока.

Ниже перечислены доступные типы магнитов.

Постоянные магниты. Постоянные магниты обычно делятся на четыре категории: неодим-железо-бор (NdFeB), самарий-кобальт (SmCo), альнико или керамика.

• Неодим-Железо-Бор (NdFeB) — широко известны как неодимовые, железные, борные или неомагниты, представляющие собой редкоземельные магниты, созданные путем сплавления неодима, железа и бора.Первые были изобретены в 1982 году компаниями General Motors и Sumitomo Special Metals. Неодимовые магниты в настоящее время являются самыми сильными постоянными магнитами.
• Самарий-кобальт (SmCo) — также известен как редкоземельный кобальт, RECo, RECo и CoSm. Они не обладают такой силой, как неодимовые магниты (NdFeB), но у них есть три основных преимущества. Магниты из SmCo могут работать в более широком диапазоне температур, имеют высокие температурные коэффициенты и гораздо более устойчивы к коррозии.
• Alnico — Все три основных компонента магнитов Alnico — алюминий, никель и кобальт — представлены первыми двумя буквами их названий. Несмотря на то, что они устойчивы к температуре, они могут легко размагнититься. В некоторых случаях их часто заменяют керамическими и редкоземельными магнитами. Магниты могут быть изготовлены либо спеканием, либо литьем, и каждый процесс обеспечивает различные магнитные свойства. Механические свойства улучшаются за счет спекания. С помощью литья магниты могут быть разработаны с более сложными характеристиками и способны достигать более высоких энергий.
• Керамика или феррит. Керамические или ферритовые постоянные магниты обычно изготавливаются из спеченного оксида железа и карбоната бария или стронция, они недороги и просты в производстве путем спекания или прессования. Это один из наиболее часто используемых типов магнитов. Они прочные и могут быть легко размагничены.

Электромагниты. Создание электромагнита осуществляется путем намотки проволоки в петли вокруг материала сердечника. Он также известен как соленоид .При пропускании электричества через соленоид создается магнитное поле для намагничивания электромагнитов. Самое сильное поле возникает внутри катушки, и интенсивность поля увеличивается с количеством витков и силой тока.

Вы также можете узнать больше о магнитах и ​​других металлических материалах, ознакомившись с нашим бесплатным руководством «Краткое руководство по магнитам, магнитным и немагнитным металлам» Магнетизм и магнитные материалы представляет собой важный форум для раскрытия и обсуждения оригинальных вкладов, охватывающих весь спектр тем, от основ магнетизма до технологии и применения магнитных материалов.Журнал поощряет более тесное взаимодействие между основными и прикладными дисциплинами магнетизма с помощью подробных обзорных статей в дополнение к полноценным статьям. Кроме того, приветствуются другие категории вкладов, в том числе критические вопросы, текущие перспективы и работа с широкой общественностью.

Основные категории:
Полнометражные статьи:
Технически оригинальные исследовательские документы, сообщающие о результатах, представляющих ценность для сообществ, составляющих аудиторию журнала.Приветствуется связь между химическими, структурными и микроструктурными свойствами, с одной стороны, и магнитными свойствами, с другой.
В дополнение к общим темам, охватывающим все области магнетизма и магнитных материалов, полноформатные статьи также включают три подраздела, посвященных наномагнетизму, спинтронике и приложениям .
Подраздел Наномагнетизм содержит статьи о магнитных наночастицах, нанопроволоках, тонких пленках, двумерных материалах и других наноразмерных магнитных материалах и их применении.
Подраздел Spintronics содержит статьи о магнитосопротивлении, магнитоимпедансе, магнитооптических явлениях, микроэлектромеханических системах (МЭМС) и других темах, связанных с управлением спиновым током и магнитотранспортными явлениями. В подразделе Applications представлены документы, посвященные применению магнитных материалов. Приложения должны показать связь с магнетизмом.
Обзорные статьи:
Обзорные статьи систематизируют, поясняют и обобщают существующие основные работы в областях, охватываемых журналом, и содержат полные ссылки на весь спектр соответствующей литературы.

Другие категории:
Критические вопросы — состоят из отдельных статей по новым интересующим темам. Статьи в этой категории определяют актуальные проблемы, которые необходимо решить в будущем, чтобы продвинуть новую область магнетизма. Выявляя такие открытые вопросы, они фокусируют внимание сообщества на предстоящих задачах. Таким образом, в отличие от обзорных статей, эта категория будет нацелена больше на будущее и то, что необходимо изучить, а не на то, что было изучено в прошлом.Конечно, статьи включают обзорный аспект, чтобы выявить открытые вопросы и рассмотреть их в перспективе. Статьи не обязательно должны быть длинными, исчерпывающими или всеобъемлющими. В них представлено видение авторов, являющихся признанными экспертами в данной области. Читатели используют эти статьи, чтобы сосредоточиться на будущих начинаниях. Эти статьи также должны помочь генерировать предложения для финансирующих организаций по всему миру.
Текущие перспективы — Текущие перспективы состоит из групп статей по новым интересующим темам.У статей есть приглашенные редакторы, которые формулируют и управляют интеллектуальным объемом проекта. Кластер состоит из авторов, которые представляют свою собственную точку зрения и имеют различные мнения по аспектам темы. Кластер в своей совокупности обеспечивает сбалансированную точку зрения, в то время как каждая отдельная статья может быть дискриминационной. Статьи в кластере имеют статус приглашенных, статьи обычно имеют короткий или средний объем, а списки литературы должны быть адекватными, но не обязательно обширными.Ожидается, что кластеры будут сосредоточены не только на том, что известно, но и на том, какие открытые вопросы необходимо решить в будущем. Статьи должны быть написаны на уровне, который вдохновляет следующее поколение аспирантов. Приглашенные редакторы обычно предоставляют обзорную статью, чтобы тематически связать кластер воедино.
Работа с широкой общественностью . Это статьи общего характера, которые подчеркивают важность магнетизма и стимулируют интерес широкой общественности.Повышенное осознание магнетизма полезно для нашего поля. Экспертам, которые читали публичные лекции, будет предложено представить свои работы, чтобы они могли охватить более широкое сообщество. Это также поможет нашим читателям в их собственном общении с общественностью. Эти статьи не обязательно должны быть длинными, исчерпывающими или всеобъемлющими. Они обеспечивают видение авторов. Доведение до общественности важности магнетизма и магнитных материалов на уровне, который можно понять и оценить, будет общественной услугой.Это также вдохновит новое поколение студентов, окажет положительное влияние на научную политику и укрепит положение нашего сообщества в глазах финансирующих организаций по всему миру.
Не стесняйтесь оставлять комментарии и отзывы по электронной почте на адрес [email protected].

Преимущества для авторов
Мы также предоставляем множество преимуществ для авторов, таких как бесплатные PDF-файлы, либеральная политика в отношении авторских прав, специальные скидки на публикации Elsevier и многое другое. Щелкните здесь для получения дополнительной информации о наших авторских услугах.Информацию о подаче статей см. в нашем Руководстве для авторов. Если вам нужна дополнительная информация или помощь, посетите наш Центр поддержки.

АУДИТОРИЯ. Физики конденсированных сред, материаловеды, химики, инженеры, биологи и другие междисциплинарные исследователи.

%PDF-1.4
%
300 0 объект
>/Metadata 329 0 R/OutputIntents[40 0 R]/PageLabels 36 0 R/PageLayout/OneColumn/Pages 38 0 R/PieceInfo>>>/StructTreeRoot 43 0 R/Type/Catalog>>
эндообъект
329 0 объект
>поток
приложение/pdf2013-04-16T05:19:16.37-04:00заявка/pdf

конечный поток
эндообъект
36 0 объект
>
эндообъект
38 0 объект
>
эндообъект
43 0 объект
>
эндообъект
46 0 объект
>
эндообъект
44 0 объект
>
эндообъект
45 0 объект
>
эндообъект
53 0 объект
[180 0 R 181 0 R 182 0 R 295 0 R 297 0 R 292 0 R 294 0 R 289 0 R 291 0 R 286 0 R 288 0 R 283 0 R 285 0 R 280 0 R 282 0 R 184 0 R 185 0 R 186 0 R 187 0 R 271 0 R 273 0 R 268 0 R 270 0 R 189 0 R 190 0 R 191 0 R 192 0 R 193 0 R 194 0 R 195 0 R 196 0 R 197 0 R 198 0 R 263 0 Р 265 0 Р 200 0 Р 201 0 Р 202 0 Р 259 0 Р 261 0 Р 256 0 Р 258 0 Р 204 0 Р 205 0 Р 206 0 Р 207 0 Р 208 0 Р 209 0 Р 210 0 Р 211 0 Р 212 0 Р 213 0 Р 214 0 Р 251 0 Р 253 0 Р 216 0 Р 217 0 Р 247 0 Р 249 0 Р 244 0 Р 246 0 Р 219 0 Р 220 0 Р 221 0 Р 222 0 Р 223 0 Р 224 0 R 225 0 R 226 0 R 227 0 R 228 0 R 239 0 R 241 0 R 230 0 R 231 0 R 232 0 R]
эндообъект
54 0 объект
[164 0 R 165 0 R 166 0 R 167 0 R 168 0 R 169 0 R 170 0 R 171 0 R 172 0 R 173 0 R 174 0 R 175 0 R]
эндообъект
55 0 объект
>]/P 67 0 R/S/Ссылка>>
эндообъект
56 0 объект
>]/P 57 0 R/S/Ссылка>>
эндообъект
57 0 объект
>
эндообъект
58 0 объект
>
эндообъект
59 0 объект
>
эндообъект
4 0 объект
>/ExtGState>/Font>/ProcSet[/PDF/Text/ImageC]/XObject>>>/Rotate 0/StructParents 2/Type/Page>>
эндообъект
5 0 объект
[19 0 Р 23 0 Р]
эндообъект
6 0 объект
>поток
HWnF}WQfw0cO`wM%)R!)+nIˤ yВXuԩÇ_n~e
[\y,kj,kq~\xy>[gl?$7′!dzp\b6 \5챪. /6*quO]Kz,f~%0|F`8″
w!k.º1~\h-@&FO8DXW{TGh} 0bi»DЋΧ/Wsp·}A|SCCHҍ1/@_֚hDteL$X/_)EH «yJaGFEoKQ̋ҢYM/йNȒҽA9zr*A(ۨgUTVizWtB%uFP{Ui}+*XU,
UʘBhS!H_yUjZ\$u7Q0SQYz8x[5_X
](jZēU hY[ٯ$TtQ$ bڝ#`mYqͨv`YbiYAO «d

Ученые открыли двумерный магнит

Инжиниринг  | Пресс-релизы  | Исследования  | Наука

7 июня 2017 г.

Последний двухмерный материал, вид сбоку. Эфрен Наварро-Мораталла

Магнитные материалы составляют основу технологий, которые сегодня играют все более важную роль в нашей жизни, включая датчики и хранение данных на жестких дисках.Но по мере того, как наши новаторские мечты вызывают в воображении желание иметь все более компактные и быстрые устройства, исследователи ищут новые магнитные материалы, которые были бы более компактными, более эффективными и которыми можно было бы управлять с помощью точных и надежных методов.

Группа под руководством Вашингтонского университета и Массачусетского технологического института впервые обнаружила магнетизм в двумерном мире монослоев или материалов, образованных одним атомным слоем. Выводы, опубликованные 8 июня в журнале Nature, демонстрируют, что магнитные свойства могут существовать даже в двумерном мире, открывая мир потенциальных приложений.

«То, что мы обнаружили здесь, представляет собой изолированный двумерный материал с собственным магнетизмом, и магнетизм в системе очень устойчив», — сказал Сяодун Сюй, профессор физики, материаловедения и инженерии Университета Вашингтона, а также член исследовательской группы Университета Вашингтона. Институт чистой энергии. «Мы предвидим, что на основе этих новых двумерных магнитов могут появиться новые информационные технологии».

Сюй и профессор физики Массачусетского технологического института Пабло Харилло-Эрреро возглавили международную группу ученых, которые доказали, что материал — трииодид хрома, или CrI ₃ — обладает магнитными свойствами в своей монослойной форме.

Другие группы, в том числе соавтор Майкл Макгуайр из Национальной лаборатории Ок-Ридж, ранее показали, что CrI ₃ — в его многослойной трехмерной объемной кристаллической форме — является ферромагнитным. В ферромагнитных материалах «спины» составляющих электронов, аналогичных крошечным субатомным магнитам, выравниваются в одном направлении даже без внешнего магнитного поля.

Но ни одно трехмерное магнитное вещество ранее не сохраняло свои магнитные свойства, будучи утонченным до одного атомного слоя.На самом деле, однослойные материалы могут демонстрировать уникальные свойства, которых нет в их многослойных трехмерных формах.

«Вы просто не можете точно предсказать, какие электрические, магнитные, физические или химические свойства двумерного монослойного кристалла будут основаны на поведении его объемного трехмерного аналога», — сказал соавтор и докторант Университета Вашингтона Бевин Хуанг. .

Изображение одного слоя трийодида хрома, вид сверху. Атомы хрома показаны серым цветом, атомы йода — фиолетовым.Эфрен Наварро-Мораталла

Атомы в монослойных материалах считаются «функционально» двумерными, потому что электроны могут перемещаться только внутри атомного листа, как фигуры на шахматной доске.

Чтобы обнаружить свойства CrI ₃ в его двумерной форме, команда использовала скотч, чтобы сбрить монослой CrI ₃ с более крупной трехмерной кристаллической формы.

«Использование скотча для отслаивания монослоя от объемного трехмерного кристалла оказалось на удивление эффективным, — говорит соавтор и докторант Университета Вашингтона Женевьев Кларк.«Этот простой и недорогой метод был впервые использован для получения графена, двумерной формы графита, и с тех пор успешно применяется с другими материалами».

В ферромагнитных материалах выровненные спины электронов оставляют явный след, когда луч поляризованного света отражается от поверхности материала. Исследователи обнаружили эту сигнатуру в CrI ₃ с помощью микроскопии особого типа. Это первый явный признак собственного ферромагнетизма в изолированном монослое.

Удивительно, но в чешуйках CrI ₃ толщиной в два слоя оптическая сигнатура исчезла. Это указывает на то, что электронные спины ориентированы противоположно друг другу, термин, известный как антиферромагнитное упорядочение. Ферромагнетизм вернулся в трехслойный CrI ₃ . Ученым нужно будет провести дальнейшие исследования, чтобы понять, почему CrI ₃ демонстрирует эти замечательные магнитные фазы, зависящие от слоев. Но для Сюй это лишь некоторые из действительно уникальных свойств, раскрываемых при объединении монослоев.

«Двухмерные монослои сами по себе открывают захватывающие возможности для изучения резкого и точного электрического контроля магнитных свойств, что было непросто реализовать с использованием объемных трехмерных кристаллов», — сказал Сюй. «Но еще большие возможности могут возникнуть, когда вы складываете вместе монослои с разными физическими свойствами. Там вы можете получить еще более экзотические явления, которых нет ни в одном монослое, ни в объемном трехмерном кристалле».

Большая часть исследований Сюй сосредоточена на создании гетероструктур, представляющих собой наборы из двух разных ультратонких материалов.На стыке двух материалов его команда ищет новые физические явления или новые функции, которые потенциально могут применяться в вычислительных и информационных технологиях.

В связи с этим исследовательская группа Сюй, профессор электротехники и физики Калифорнийского университета в Вашингтоне Кай-Мей Фу и группа его коллег опубликовали 31 мая в журнале Science Advances статью, в которой показано, что ультратонкая форма CrI ₃ при укладке с монослоем диселенид вольфрама создает сверхчистую «гетероструктурную» поверхность раздела с уникальными и неожиданными фотонными и магнитными свойствами.

«Гетероструктуры имеют большие перспективы для реализации новых приложений в области вычислений, хранения баз данных, связи и других приложений, которые мы пока даже не можем себе представить», — сказал Сюй.

Затем

Сюй и его команда хотели бы исследовать магнитные свойства, уникальные для двумерных магнитов и гетероструктур, содержащих монослой или бислой CrI ₃ .

Третий соавтор статьи в Nature — исследователь Массачусетского технологического института Эфрен Наварро-Мораталла. Другими соавторами являются Далия Кляйн из Массачусетского технологического института; Ран Ченг и Ди Сяо из Университета Карнеги-Меллона; Кайл Сейлер, Дин Чжун, Эмма Шмидгалл и Дэвид Кобден из Университета Вашингтона; и Ван Яо из Гонконгского университета. Сейлер, Чжун и Сяюй Линьпэн, которые все являются докторантами Университета Вашингтона, являются соавторами статьи Science Advances.

Исследователи UW для публикации Nature финансировались Министерством энергетики и премией Вашингтонского университета за инновации.

###

Для получения дополнительной информации свяжитесь с Сюй по адресу [email protected] или по телефону 206-543-8444.

Номера грантов для исследователей UW для публикации в Nature: DE-SC0008145, DE-SC0012509.

Теги: Институт чистой энергии • Колледж искусств и наук • Инженерный колледж • Факультет материаловедения и инженерии • Факультет физики • Сяодун Сюй

.