Materiales Magnéticos

INTRODUCCIÓN

En algunos materiales, a los que llamaremos materiales magnéticos, se observa que sus átomos o iones se comportan como si fuesen pequeños imanes que interactúan entre sí. En estos casos se dice que los átomos tienen un momento magnético diferente de cero, el cual se caracteriza por su magnitud y la dirección en la que está orientado. En lo sucesivo, a estos pequeños imanes los denominaremos espines magnéticos o simplemente espines.

Pero no todos estos materiales se comportan de la misma manera, debido a que sus propiedades magnéticas dependen de dos factores. Éstos son: la magnitud de sus espines individuales, y la orientación relativa de éstos: Si los espines no tuviesen ninguna interacción, ya sea entre ellos o con sus alrededores, entonces cada uno de ellos podría apuntar en cualquier dirección, puesto que no tendría preferencia alguna. Sin embargo, éste no es en general el caso: la orientación que tomará cada uno de ellos dependerá del balance de varios factores que pueden resumirse en factores internos y externos.

Como su nombre lo indica, los factores internos dependen de las características intrínsecas de cada material, esto es, del tipo de interacciones entre los espines. Por otro lado, los factores externos son los que están relacionados con el ambiente, es decir, que dependen de la interacción del sistema con sus alrededores. Como ejemplo de factores externos tenemos la posible existencia de un campo magnético producido por una fuente ajena al material, y por otro lado, de manera muy importante, la temperatura ambiental, ya que el medio ambiente funciona como una fuente de calor y agitación para el material.

Las fuerzas magnéticas se generan a partir del movimiento de partículas eléctricas, y aparecen asociadas a las fuerzas electroestáticas (aunque habitualmente estas son mas intensas). Así, la circulación de electrones en una bobina genera un campo magnético perpendicular al plano de las espiras, y cuya intensidad H, es directamente proporcional a la intensidad de la corriente eléctrica y al número de espiras, e inversamente proporcional a la longitud de la bobina. La magnitud y orientación de los campos magnéticos se representan mediante líneas de fuerzas.

MATERIALES MAGNÉTICOS

Diamagnéticos: Son aquellos materiales en los que sus átomos no tienen momento magnético resultante; debido a esto no pueden interactuar magnéticamente con otros materiales.

Algunas características de los diamagnéticos son:

Poseen un número par de electrones.

La susceptibilidad magnética, χ toma valores negativos (del orden de 10-5).

Entre este tipo de materiales se encuentran: cobre, plata, oro, silicio, etc.

Paramagnéticos: Son materiales en los cuales los átomos sí tienen momento magnético. Sin embargo, en ausencia de un campo magnético externo los espines individuales apuntan en direcciones diversas, de manera que sus contribuciones individuales se anulan; como consecuencia, no se observa un campo magnético resultante. Si se aplica un campo externo, entonces los espines se orientan ligeramente,

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