Wie funktioniert Ferromagnetismus?
Ein Material wird „ferromagnetisch“ genannt, wenn es in einem externen Magnetfeld selbst magnetisiert wird und diese Magnetisierung auch noch eine Zeitlang beibehält, nachdem das externe Magnetfeld entfernt wurde. Ein solches Material wird von einem Magneten angezogen. Das bekannteste Beispiel hierfür ist Eisen.
Wie nennt man ferromagnetische Stoffe?
Ferromagnetische Stoffe (Eisen, Nickel, Cobalt und verschiedene Legierungen) haben eine Permeabilitätszahl, die wesentlich größer als 1 ist und Werte von mehr als 100, bei speziellen Legierungen auch weit über 1000 annehmen kann. Solche Stoffe verstärken erheblich die magnetische Flussdichte eines Magnetfeldes.
Was ist die Magnetisierung des Materials?
Die Richtung und Stärke dieser Magnetisierung beruht auf intrinsischen Eigenschaften des Materials und wird durch die Begriffe Diamagnetismus, Paramagnetismus und Ferromagnetismus gekennzeichnet. Es sind weitere Arten des Magnetismus (z.B. Ferrimagnetismus) bekannt, auf die hier jedoch nicht näher eingegangen wird.
Was ist bei ferromagnetischen Phänomenen ungünstig?
Wie bei anderen kooperativen magnetischen Phänomenen ist auch beim Ferromagnetismus die magnetische Wechselwirkung viel zu schwach, um für die Ordnung der Spins verantwortlich zu sein. Bei der ferromagnetischen Ordnung kommt noch hinzu, dass die parallele Ausrichtung magnetischer Momente für die magnetische Wechselwirkung energetisch ungünstig ist.
Was ist die Verstärkung von ferromagnetischen Magneten?
Daher die Verstärkung des Magnetfeldes durch Ferromagnetika. Schaltet man nun das äußere Magnetfeld wieder ab, so kann man zwei Extremfälle unterscheiden: Ist das ferromagnetische Material z.B. Stahl, so bleiben die atomaren Magnete ausgerichtet, obwohl das äußere Feld nicht mehr vorhanden ist.
Wie steigt die Flussdichte in ferromagnetischen Stoffen an?
Die magnetische Flussdichte $ B $ in einem ferromagnetischen Stoff wird von der Stärke des umgebenden Magnetfeldes ($ H $) bestimmt. Wird $ H $ genügend erhöht, steigt $ B $ wegen der Sättigung von $ B $ nur noch sehr geringfügig an. Geht das äußere Magnetfeld zurück, so nimmt die Flussdichte wieder ab.