Πώς είναι διατεταγμένα τα άτομα σε έναν μαγνήτη;

Η διάταξη των ατόμων σε έναν μαγνήτη είναι αυτό που το κάνει μαγνητικό! Εδώ είναι η κατανομή:

1. Το "spin" των ηλεκτρονίων:

* Τα άτομα έχουν ηλεκτρόνια που περιστρέφουν τον πυρήνα. Αυτά τα ηλεκτρόνια περιστρέφονται επίσης και αυτή η περιστροφή δημιουργεί ένα μικροσκοπικό μαγνητικό πεδίο.

* Κανονικά, οι περιστροφές των ηλεκτρονίων σε ένα άτομο ακυρώνουν ο ένας τον άλλον έξω, με αποτέλεσμα το συνολικό μαγνητικό πεδίο.

2. Μη ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια:

* Σε ορισμένα υλικά, όπως το σίδηρο, το νικέλιο και το κοβάλτιο, οι περιστροφές ηλεκτρονίων δεν είναι τέλεια ζευγαρωμένες. Αυτό αφήνει ένα καθαρό μαγνητικό πεδίο μέσα σε κάθε άτομο.

3. Τομείς:

* Αυτά τα άτομα με μη ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια ομάδα μαζί σε μικρές περιοχές που ονομάζονται "τομείς". Μέσα σε έναν τομέα, όλα τα μικροσκοπικά μαγνητικά πεδία των μεμονωμένων ατόμων ευθυγραμμίζονται προς την ίδια κατεύθυνση, δημιουργώντας ένα ισχυρότερο μαγνητικό πεδίο.

4. Μαγνητισμός:

* Όταν ένα υλικό είναι μαγνητισμένο, αυτοί οι τομείς ευθυγραμμίζονται προς την ίδια κατεύθυνση. Αυτό δημιουργεί ένα μεγάλο, συνολικό μαγνητικό πεδίο.

5. Μόνιμοι έναντι προσωρινών μαγνήτη:

* Μόνιμοι μαγνήτες είναι υλικά όπου οι τομείς ευθυγραμμίζονται ακόμη και όταν δεν υπάρχει εξωτερικό μαγνητικό πεδίο. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι τομείς είναι "κλειδωμένοι" στη θέση τους από τη δομή του υλικού.

* Προσωρινά μαγνήτες είναι υλικά όπου οι τομείς μπορούν να ευθυγραμμιστούν από ένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο, αλλά χάνουν τη μαγνήτησή τους όταν αφαιρεθεί το πεδίο.

Συνοπτικά:

Το κλειδί για τον μαγνητισμό έγκειται στα μη ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια μέσα στα άτομα και την ευθυγράμμισή τους στους τομείς. Όταν οι τομείς αυτοί ευθυγραμμίζονται, το υλικό γίνεται μαγνητικό.