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(Ferro) Magnetismus

Bereits im Altertum entdeckte man, dass Magnetitkristalle einander je nach Orientierung anziehen oder abstoßen. Dieses physikalische Phänomen wird als Magnetismus bezeichnet. Magnetit ist, ebenso wie Magnesium nach Magnisia benannt, einer Region in Thessalien im alten Griechenland.

magnetische Trennung

Für den Magnetismus ist das vorhandene Eisen verantwortlich. Viele Eisenlegierungen weisen Magnetismus auf. Neben Eisen verfügen auch Nickel, Cobalt und Gadolinium über magnetische Eigenschaften.

Gegenstände, bei denen dieses Phänomen auftritt, werden Magnete genannt. Es gibt natürliche und künstliche Magnete (z. B. Alnico, Fernico, Ferrit). Alle Magneten haben zwei Pole, die Nordpol und Südpol genannt werden. Der Nordpol eines Magneten stößt den Nordpol eines anderen Magneten ab und zieht den Südpol des anderen Magneten an. Zwei Südpole stoßen einander ebenfalls ab.

Magnetgreifer

Weil auch die Erde über ein Magnetfeld, mit einem magnetischen Südpol in der Nähe des geografischen Nordpols und einem magnetischen Nordpol in der Nähe des geografischen Südpols, verfügt, wird ein frei drehender Magnet sich immer in Nord-Südrichtung ausrichten. Die Bezeichnungen der Pole eines Magneten sind hiervon abgeleitet. Übrigens wird der Einfachheit halber, aber trotzdem recht verwirrend, der Südpol des „Erdmagneten“ als magnetischer Nordpo bezeichnet und der Nordpol des „Erdmagneten“ als magnetischer Südpol.

Magnetfeld-N-S Magnetfeldlinien

Ein verwandtes Phänomen ist Elektromagnetismus, Magnetismus, der durch elektrischen Strom entsteht. Im Wesentlichen wird jeglicher Magnetismus durch sowohl rotierende als auch revoluierende elektrische Ladungen in Kreisströmen erzeugt.

Elektromagnetismus

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Température de Curie

La température de Curie est ainsi nommée en l'honneur de Pierre Curie (1859-1906).

magnétism Curie température

La température de Curie est la température au-dessus de laquelle les matériaux ferromagnétiques n’ont plus de champ magnétique autour d’eux. Au-delà de cette température, le matériau est paramagnétique. Lorsque la température monte, la fluctuation de température provoque une rupture progressive de l’ordre de spin. Arrivé à la température de Curie, l’ordre s’effondre complètement parce que l’énergie thermique est devenue plus importante que l’énergie de l’interaction magnétique.

Il est difficile de mesurer exactement la température de Curie. Premièrement, le champ magnétique permanent qui se trouve autour du matériau ne disparaît que progressivement. Deuxièmement, la température de Curie dépend fortement des petites impuretés dans le matériau.

Par exemple, lorsqu’un aimant AlNiCo est réchauffé au-dessus de la température de Curie de 850°C, il n’est plus ferromagnétique. Il devient alors paramagnétique. Lorsque l’aimant se refroidit, le champ magnétique ne revient pas. Même si un champ magnétique réapparaît dans des petites parties du matériau, les fameux domaines de Weiss (Weiss 1865-1904), ces domaines indiquent des directions au hasard, et aucun champ magnétique externe n'est engendré. Il est cependant possible de remagnétiser l'aimant.

Les éléments et alliages ferromagnétiques avec leurs températures de Curie

Materiau     Température de Curie.
Fe     770°C
Co     1115°C
Ni     354°C
Gd     19°C
AlNiCo     850°C
Ferriet     450°C
Sm Kobalt     750-825°C
Nd-Fe-B     310-340°C

 

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