Suscettibilità

La parola suscettibilità deriva dal latino: suscettibilità "per trasferibilità" e descrive una quantità fisica senza unità con la quale è possibile specificare la magnetizzabilità della materia all'interno della densità del flusso magnetico - in breve, descrive la polarizzazione magnetica in fisica. Si tratta sostanzialmente di una costante di proporzionalità della caratteristica della materia, che fornisce informazioni sul rapporto tra magnetizzazione e intensità del campo magnetico.

In alcuni casi dipende da altri parametri come

  • Posizione o frequenza del campo magnetico
  • precedente magnetizzazione

La suscettibilità è abbreviata con la lettera greca χ. È simile alla permeabilità. Mentre questo si riferisce all'intero campo sotto l'influenza di un materiale polarizzante, la suscettibilità descrive invece il flusso magnetico e il successo con cui penetra in un materiale.

Come si può determinare la suscettività magnetica?

Quando si definisce la suscettibilità, si dovrebbe prima dare un'occhiata alla derivazione. Il più comune è la sensibilità al volume magnetico χ. Ciò indica la proporzionalità tra la magnetizzazione e l'intensità del campo magnetico :
o più in generale

i e j sono i componenti dell'orientamento spaziale. Ciò tiene conto delle diverse direzioni in cui possono puntare la magnetizzazione e il campo magnetico.

In che modo la suscettibilità può aiutare a classificare i materiali magnetici?

Ogni sostanza nota reagisce in una certa misura a un campo magnetico esterno. Per questo motivo, le sostanze senza un ordine magnetico si distinguono solitamente in base alla suscettibilità tra paramagnetismo e diamagnetismo:

  • Diamagneti (< 0): Secondo la regola di Lenz, le sostanze diamagnetiche vogliono spostare il loro campo magnetico interno in modo che magnetizzino nella direzione di un campo magnetico esterno (suscettibilità negativa). Sono indipendenti dalla temperatura. I superconduttori sono un'eccezione (= -1).Esempi di diamagneti sonol’idrogeno, i gas nobili, rame e piombo.
  • Paramagneti (>0): Con le sostanze paramagnetiche, i momenti magnetici si allineano ai campi magnetici esterni e quindi rafforzano il loro campo magnetico interno. La magnetizzazione e la suscettibilità sono positive. La dipendenza dalla temperatura viene calcolata utilizzando la suscettività magnetica (detta anche costante di Curie). Esempi di paramagneti sono alluminio, sodio e ossigeno.
I solidi con un ordine magnetico sono fortemente influenzati dai campi magnetici.. Mentre effetti paramagnetici possono essere visti al di sopra di una certa temperatura, ci sono cambiamenti speciali in ferromagneti, ferrimagneti e antiferromagneti per quanto riguarda la loro suscettibilità:
  • Ferromagnetismo: i momenti magnetici dei ferromagneti sono allineati in modo fortemente amplificante parallelamente al campo magnetico esterno. Sono completamente magnetizzabili. Esempi di ferromagneti sono α-ferro, cobalto e nichel.
  • Ferrimagnetismo: La suscettibilità dipende dalla precedente magnetizzazione. L'allineamento anti-parallelo dei loro momenti magnetici assicura una quantità diversa e quindi una magnetizzazione spontanea. Esempi di ferrimagneti sono la magnetite ().
  • Antiferromagnetismo: Gli antiferromagneti sono magneticamente anisotropi, cioè la loro suscettibilità è correlata all'orientamento del solido nel campo magnetico. Se questo si trova sullo stesso piano dei momenti magnetici, la suscettibilità e la temperatura sono approssimativamente lineari. Con allineamento verticale, dipende dalla temperatura. Esempi di antiferromagneti sono manganese e cromo.

Ferrimagneti e ferromagneti possono essere usati come magneti permanenti, poiché dopo che il campo magnetico esterno è stato spento, rimane la magnetizzazione residua. I magneti morbidi hanno una suscettibilità che si avvicina alla permeabilità. Per questo motivo, possono essere magnetizzati senza problemi. Sono ideali per l'uso in generatori e trasformatori.