Materiales magneticos

INTRODUCCION
Los materiales magnéticos son importantes materiales industriales necesarios para muchos diseños en ingeniería. Primeramente penetraremos en el origen del magnetismo de los materiales ferromagnéticos y examinaremos brevemente algunas de las unidades básicas y relaciones asociadas con el magnetismo y con los materiales magnéticos. Posteriormente investigaremos algunas de laspropiedades más importantes de los campos magnéticos y estudiaremos la formación y movimiento de los dominios en los materiales ferromagnéticos. A continuación discutiremos algunos aspectos de la estructura y propiedades de algunos materiales ferromagnéticos industriales, tanto blandos como duros. Finalmente describiremos brevemente el ferrimagnetismo y la estructura y propiedades de las ferritas, que sonmateriales magnéticos cerámicos.

Las corrientes eléctricas crean campo magnético. Además, existen materiales naturales o sintéticos que crean campo magnético. Los campos creados por los materiales magnéticos surgen de dos fuentes atómicas: los momentos angulares orbitales y de espín de los electrones, que al estar en movimiento continúo en el material experimentas fuerzas ante un campomagnético aplicado.
Por lo tanto, las características magnéticas de un material pueden cambiar por aleación con otros elementos, donde se modifican por las interacciones atómicas. Por ejemplo, un material no magnético como el aluminio puede comportarse como un material magnético en materiales como alnico (aluminio-níquel-cobalto) o manganeso-aluminio-carbono. También puede adquirir estas propiedadesmediante trabajo mecánico u otra fuente de tensiones que modifique la geometría de la red cristalina.
4. Materiales magnéticos

4.1 Dominios ferromagnéticos
4.2 Estructura de dominios
4.3 Materiales magnéticos blandos
4.4 Materiales magnéticos duros
4.5 Ferritas

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4.1 Dominios ferromagnéticos

En materiales ferromagnéticos y para T<< Tc , los momentosmagnéticos de los átomos, a escala microscópica, están todos alineados. Pero a escala macroscópica, el momento magnético de la muestra puede ser muy inferior al momento de saturación ó incluso nulo. Es necesario aplicar un campo magnético exterior para provocar la imanación de la muestra y alcanzar la saturación. Esto es
válido tanto para monocristales como para muestraspolicristalinas.



La explicación de este fenómeno se basa en que los materiales ferromagnéticos macroscópicos están compuestos de un gran número de pequeñas regiones o dominios magnéticos en cuyo interior la imanación local está saturada. Sin embargo la dirección de imanación en cada uno de estos dominios no tiene por qué ser la misma provocando una imanación macroscópica nula,tal y como se muestra en las figura 4.1 y 4.2

Figura 4.1. Esquema de los dominios magnéticos en un metal ferromagnético presentado cada uno de ellos una imanación de saturación en diferente dirección

Figura 4.2. Dominios ferromagnéticos en un monocristal de Ni

Los dominios magnéticos se forman también en materiales antiferromagnéticos y ferrimagnéticos. El aumento del momentomagnético de una muestra ferromagnética bajo la acción de un campo magnético es debido a dos procesos diferentes
 en campos externos débiles el volumen de los dominios orientados favorablemente con respecto a Bext crece a costa de los orientados desfavorablemente, primero de forma reversible y al continuar aumentando
el campo de forma irreversible
 en campos externos intensos laimanación gira en la dirección de Bext

M
Giro de la imanación

Desplazamiento
irreversible de pa- redes de dominios

H

Desplazamiento reversible
de paredes de dominios
Campo aplicado

Dentro del ciclo de histéresis magnético, inducción magnética B generada frente a campo magnético aplicado H, esquematizado en la siguiente figura
podemos distinguir los siguientes puntos...