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Magneti elementari
Per illustrare la magnetizzazione di materiali ferromagnetici come il ferro, il fisico tedesco Wilhelm Weber progettò uno speciale modello esplicativo nel 19. Secolo. Questo modello ha abbozzato visivamente l'effetto magnetico con l'aiuto di molti piccoli magneti elementari (paragonabili a piccoli magneti a barra), che dovrebbero generare un campo magnetico misurabile esternamente mediante un orientamento comune nella stessa direzione. Il fatto che alcuni atomi si comportino effettivamente come magneti elementali grazie al loro momento di dipolo magnetico è stato scoperto molto più tardi.
Dal punto di vista di oggi, cosa si intende per magnete elementare?
Per spiegare le unità magnetiche, la fisica ha mantenuto il concetto di magneti elementari. Sono realizzati come atomi in una griglia. Ognuno di questi atomi ha orbitali di elettroni (basati sulla probabilità di residenza dell'elettrone nell'atomo), che a loro volta contengono uno spin specifico. Questo giro è in definitiva responsabile del magnetismo.
La disposizione dei magneti elementari svolge un ruolo speciale in relazione al comportamento del campo magnetico. Se sono tutti allineati in direzioni diverse, i campi magnetici dei singoli magneti elementari si annullano a vicenda e il corpo non contiene forza magnetica. D'altra parte, se i magneti elementari puntano tutti in una direzione comune, si può misurare un campo magnetico. Il corpo viene quindi magnetizzato. Ma come possono essere influenzati i magneti elementari?
Come si allineano i magneti elementari?
Esistono diverse possibilità di partenza, che agiscono su magneti elementari. Introducendo un campo magnetico esterno, i magneti elementari si allineano in parallelo e quindi amplificano il campo esterno (paramagnetismo). Se gli magneti elementari da se stessi, hanno tendenze direzionali comuni, a volte si verifica un allineamento completo spontaneo in aree speciali, i distretti di Weißsche. Questa reazione può essere ancora più forte con un ferro magnete da un campo magnetico esterno (Interazione di scambio). Anche dopo aver spento il campo esterno rimane una rimanenza, che si perde solo a causa del riscaldamento (Temperatura di Curie) o delle vibrazioni. Poiché le proprietà magnetiche della materia sono dovute ai magneti elementari, il funzionamento di molti dispositivi all'interno della ricerca si basa su questa visione, quindi, ad esempio, nella risonanza magnetica.