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Capítulo 3:

 Propiedades de los Materiales. (Magnéticas)

En el capítulo anterior revisamos algunos aspectos de las propiedades elétricas. Ahora, veremos lo relativo a las propiedades magnéticas.

Propiedades magnéticas:  El comportamiento magnético esta determinado por las interacciones entre dipolos magnéticos, estos dipolos a su vez están dados por la estructura electrónica del material. Por lo tanto, al modificar la microestructura, la composición o el procesamiento se pueden alterar las propiedades magnéticas.

Los conceptos que definen los efectos de un campo magnético en un material son:

Concepto

Definición

Momento magnético.

Intensidad de campo magnético asociado con el electrón.

Permeabilidad magnética.

El material amplifica o debilita el efecto del campo magnético.

Magnetización.

Representa el incremento en la inducción magnética debida al material del núcleo.

Susceptibilidad magnética.

Es la relación entre la magnetización y el campo aplicado, proporciona la amplificación dada por el material.

Así, cuando se acerca un campo magnético a un conjunto de átomos es posible observar diversas reacciones:

- Diamagnetismo:  El campo magnético influye en los momentos magnéticosde los electrones dentro del átomo y produce un dipolo para todo los átomos. Estos dipolos se oponen al campo magnético, haciendo que la magnetización sea menor a cero.

- Paramagnetismo: Debido a la existencia de electrones no apareados, a cadaátomo  se le asocia un momento magnético neto, causado por el giro de los electrones. Cuando se aplica un campo magnético, los dipolos se alinean con él, resultando una magnetización positiva. Pero, dado que los dipolos no interactúan, para alinearlos se requieren campos magnéticos extremadamente grandes. Además, en cuanto se elimina el campo, el efecto se pierde.

- Ferromagnetismo: Es causado por los niveles de energía parcialmente ocupados del nivel 3d del hierro, el  níquel y el cobalto. Consiste en la fácil alineación de los dipolos permanente no apareados con el campo magnético aplicado, debido a la interacción de intercambio o al refuerzo mutuo de los dipolos. Esto significa que aún con campos magnéticos pequeños se obtienen magnetizaciones importantes, con permeabilidad relativa de hasta 106.

- Antiferromagnetismo: Los momentos magnéticos producidos en dipolos vecinos se alinean  en  el campo magnético oponiéndose unos a otros, aún cuando la intensidad de cada dipolo sea muy alta. Esto produce una magnetización nula.

- Ferrimagnetismo: Se da principalmente en materiales cerámicos, donde diferentes iones crean momentos magnéticos distintos, causando que, en un campo magnético los dipolos de ion A pueden alinearse con el campo, en tanto que los dipolos del ion B pueden oponérsele. Como las intensidades de los dipolos son distintas, el resultado será una magnetización neta. Así, los materiales con este tipo de comportamiento pueden dar una buena intensificación del campo aplicado.

Este es un capítulo corto, en compensación por todo lo que tuviste que estudiar en el anterior. Espero que haya sido de utilidad para ti. ¡Suerte y hasta la próxima!

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