Inhalt
- TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
- Kobalt
- Eisen
- Nickel
- Gadolinium
- Dysprosium
- Permalloy
- Awaruite
- Wairakite
- Magnetit
Ferromagnetismus, die Fähigkeit einer Substanz zur Magnetisierung, ist eine Eigenschaft, die von der chemischen Zusammensetzung, der Kristallstruktur, der Temperatur und der mikroskopischen Organisation des Materials abhängt. Metalle und Legierungen zeigen am ehesten Ferromagnetismus, aber auch Lithiumgas hat sich als magnetisch erwiesen, wenn es auf weniger als 1 Kelvin abgekühlt wird. Kobalt, Eisen und Nickel sind alle gängigen Ferromagnete.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Magnetit ist technisch kein Metall. Fe3O4 ist zwar metallisch lackiert, entsteht jedoch durch Oxidation von Eisen zu einem Oxid.
Kobalt
Kobalt, eines der Übergangsmetalle, hat eine Curie-Temperatur von 1388 k. Die Curie-Temperatur ist die maximale Temperatur, bei der ein ferromagnetisches Metall Ferromagnetismus zeigt. Übergangsmetalle sind die Elemente im Zentrum des Periodensystems und zeichnen sich durch ihre inkonsistente, unvollständige äußere Elektronenhülle aus. Kobalt wurde verwendet, um starke Magnete für Kohlenstoffnanoröhren und Elektronik zu erzeugen.
Eisen
Eisen ist ein weiteres Übergangsmetall und hat eine Curie-Temperatur von 1043 k. Es ist amorph (nicht kristallin, im Gegensatz zu vielen anderen Ferromagneten). Magnetisches Eisen wird zur Stromerzeugung und -verteilung, für Nanodrähte und Formgedächtnislegierungen verwendet.
Nickel
Nickel ist ein weiteres amorphes Übergangsmetall und hat eine Curie-Temperatur von 627 k. Es kann im Labor durch schnelles Abschrecken (der wissenschaftliche Begriff für plötzliches Abkühlen) der flüssigen Legierung magnetisiert werden.
Gadolinium
Gadolinium ist ein silberweißes, hoch duktiles Seltenerdmetall, das als Neutronenabsorber in Kernreaktoren eingesetzt wird. Es hat eine Curie-Temperatur von 292 k und starke paramagnetische Eigenschaften.
Dysprosium
Dysprosium hat eine Curie-Temperatur von 88 k. Es ist ein weiteres Element der Seltenen Erden mit einem metallischen silbrigen Glanz und kommt häufiger in Mineralien wie Xenotim statt in einer frei vorkommenden natürlichen Substanz vor. Dysprosium hat eine hohe magnetische Suszeptibilität, was bedeutet, dass es in Gegenwart starker Magnete leicht polarisiert wird.
Permalloy
Permalloy-basierte Strukturen sind ferromagnetische Metalle mit unterschiedlichen Anteilen an Eisen und Nickel. Permalloy ist ein aktives, abstimmbares Material, das in Mikrowellengeräten oder in winzigen Ein-Chip-Elektronikgeräten verwendet werden kann. Durch Ändern des Verhältnisses von Eisen und Nickel in der Zusammensetzung können die Eigenschaften des Permalloys auf subtile Weise geändert werden. Ein 45-prozentiger Nickel-55-prozentiger Eisen-Verbund wird als "45-Permalloy" bezeichnet.
Awaruite
Eine seltene, schwarzgraue Legierung aus Nickel und Eisen mit der chemischen Formel Ni3Fe, awaruite, wurde in Kalifornien gefunden und im Smithsonian Museum of Natural History ausgestellt. Exemplare dieser seltenen Substanz werden verwendet, um die Zusammensetzung von Meteoriten und andere untersuchende geologische Anwendungen zu untersuchen.
Wairakite
Wairakit, eine Legierung aus Kobalt und Eisen, wird als primäres Mineral eingestuft und kommt in Tohi, Shizuoka und Chubu, Japan, vor. Ein primäres Mineral ist eine Probe magmatischen Gesteins, das in der ersten Stufe der Verfestigung aus dem ursprünglich geschmolzenen Magma gebildet wurde. Sie stehen im Gegensatz zu den Sekundärmineralien, die sich nach der Erstarrung bei Verwitterungsprozessen oder geothermischen Veränderungen bilden.
Magnetit
Magnetit, Fe3O4, ist ein ferromagnetisches Mineral mit einer metallischen Oberfläche. Es entsteht durch Oxidation von Eisen zu einem Oxid. Obwohl es technisch gesehen kein Metall ist, ist es eine der magnetischsten Substanzen, die bekannt sind, und war der Schlüssel zum frühen Verständnis von Magneten.