Materiales Magneticos

MATERIALES MAGNETICOS
Los materiales magnéticos, son a los que 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 denominaremosespines 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 encualquier 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 losespines. 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.

Ejemplo típico de un Material Magnético:
Un ejemplo típico de un material magnético, que todos conocemos, es el de los imanes permanentes. En este caso, una gran parte de los espines está alineada permanentemente en lamisma dirección relativa. Y aunque el campo producido por cada uno estos espines es muy pequeño, al sumarse sus contribuciones individuales se produce un campo magnético que puede observarse macroscópicamente.


INTERACCIONES ENTRE LOS ESPINES

Las interacciones entre los espines son originadas por mecanismos diversos, algunos de los cuales no son del todo conocidos. Sin embargo, paranuestra discusión, únicamente es pertinente conocer el efecto de dichas interacciones, sin importar las causas que las originan. Lo que sí es necesario señalar es que debido a un principio muy general de la naturaleza, la orientación final de los espines será aquella en donde la energía libre del sistema sea mínima. Para explicar a qué nos referimos, haremos una analogía entre un par de espinesmicroscópicos y dos imanes permanentes. Esta analogía nos permitirá hacernos una idea acerca de lo que sucede a nivel molecular.

Si tomamos dos imanes permanentes, observaremos que los extremos de uno y otro se atraen o se repelen, debido a que cada uno de ellos tiene dos tipos de polos magnéticos. Como consecuencia, si los ponemos en contacto veremos que tienden a alinearse de una ciertamanera que resulta "natural" para ellos. Decimos entonces que los imanes han tomado su posición de mínima energía, o de equilibrio. Si ahora tratamos de girar uno de ellos 180°, veremos que necesitamos hacer un trabajo; esto es, dado que esta nueva posición es de energía mayor que la anterior, necesitaremos suministrar energía para lograr y mantener esta nueva posición, ya que en el momento en quedejemos de administrar esta energía extra, o sea, en cuanto dejemos de hacer fuerza para detener a los imanes y les permitamos girar libremente, éstos cambiarán de dirección y se alinearán de nueva cuenta en su antigua dirección, esto es, regresarán a su estado de mínima energía.

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES MAGNETICOS

Los materiales se clasifican de la siguiente manera de acuerdo con suspropiedades magnéticas:

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

El diamagnetismo es un efecto universal porque se basa en la interacción entre el campo aplicado y los electrones móviles del material. El diamagnetismo queda habitualmente enmascarado por...