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Susceptibilidad

La susceptibilidad magnética (v. Lat.: 'susceptibilitas' para capacidad de herencia) describe una cantidad física sin unidad, que se puede usar para indicar la magnetización de la materia en un campo magnético externo. Se expresa a sí mismo como una constante de proporcionalidad característica del material, que proporciona información sobre la relación de la magnetización a la intensidad del campo magnético.

En algunos casos, depende de otros parámetros, como La ubicación, la frecuencia del campo magnético o la magnetización previa. La susceptibilidad es similar a la permeabilidad.

¿Cómo determinar la susceptibilidad magnética?

Al definir la susceptibilidad, primero debe echar un vistazo a la derivación. El más común es la susceptibilidad al volumen magnético χ, que es la proporcionalidad entre la magnetizacióny la intensidad del campo magnéticoindica:

o más generalmente

i y j son los componentes de la orientación espacial. Por lo tanto, se tienen en cuenta las diferentes direcciones en las que se pueden mostrar la magnetización y el campo magnético.

¿Cómo puede ayudar la susceptibilidad con la clasificación de materiales magnéticos?

Dado que cada sustancia conocida reacciona a un campo magnético externo en cierta medida, es posible distinguir entre materiales sin orden magnético sobre la base de la susceptibilidad entre el paramagnetismo y el diamagnetismo:

  • Diamagnets (<0) Los compuestos diamagnéticos quieren desplazar su campo magnético interno, moviéndolos en la dirección de un campo magnético externo Campo magnético magnetizado (susceptibilidad negativa). Son independientes de la temperatura. Una excepción son los superconductores (= -1). Ejemplos de diámetros: hidrógeno, gases nobles, cobre, plomo.
  • Parámetros (>0) En el caso de las sustancias paramagnéticas, los momentos magnéticos se alinean en campos magnéticos externos y amplifican sus efectos. Campo magnético interno. La magnetización y la susceptibilidad son positivas. La dependencia de la temperatura de la susceptibilidad se puede calcular utilizando la constante de Curie. Ejemplos de parámetros: aluminio, sodio, oxígeno.
Los sólidos de orden magnético son fuertemente afectados por los campos magnéticos. Si bien los efectos paramagnéticos se pueden detectar por encima de cierta temperatura, los ferromagnetos, ferrimagnetos y antiferromagnetos están sujetos a cambios especiales con respecto a su susceptibilidad:
  • Ferromagnetismo Los momentos magnéticos de los ferromagnetos se alinean de una manera fuertemente amplificadora paralela al campo magnético externo. Son completamente magnetizables. Ejemplos de ferromagnetos: α-hierro, cobalto, níquel.
  • Ferrimagnetismo La susceptibilidad depende de la magnetización previa. La alineación antiparalela de sus momentos magnéticos proporciona una cantidad diferente y, por lo tanto, una magnetización espontánea. Ejemplos de ferrimagnets: magnetita ().
  • Antiferromagnetismo Los antiferromagnetos son magnéticamente anisotrópicos, i. Su susceptibilidad está relacionada con la orientación del sólido en el campo magnético. Si esto se encuentra en un plano con los momentos magnéticos, la susceptibilidad y la temperatura son aproximadamente lineales. Cuando se alinea verticalmente, depende de la temperatura. Ejemplos de antiferromagnetos: manganeso, cromo
Los ferrimagnetos y ferromagnetos se pueden usar como imanes permanentes porque la magnetización residual permanece después de apagar el campo magnético externo. Los imanes blandos tienen una susceptibilidad que se aproxima a la permeabilidad y, por lo tanto, pueden magnetizarse sin problemas. Son óptimamente adecuados para su uso en generadores y transformadores.