Manyetik Alan Hakkında
 

Manyetik Alan Hakkında

Manyetik Alan

‘’OLAĞAN BİR MADDE İÇİNDE MANYETİK ALAN ‘ DİYAMANYETİK ‘ VEYA ‘ PARAMANYETİK ‘ BİR ALAN İNDÜKLER. BİR MIKNATIS İÇİNDEYSE ‘ FERROMANYETİK ‘ ALAN KENDİLİĞİNDEN DÜZENLENİR.’’

Bir cismin mıknatıslanmasına birçok mekanizma katkıda bulunur. Bir atoma manyetik bir alan uygulandığında indüklenen elektrik akımı elektronların yörünge hareketlerini değiştirir. Bu olay alana ters bir mıknatıslanma ile ortaya çıkar: buna diyamanyetiklik denir. Paramanyetiklik atomları önceden bir manyetik momente sahip olan cisimlerde bulunur, bu cisimlerde manyetik momentin varlığı, çiftleşmemiş elektronların varlığıyla açıklanır. Alan bu momentleri kendi doğrultusuna sokmaya çalışır, ama indüklenmiş alan termik (ısıl ) çalkalanma etkileri nedeniyle engellenir ve bu engellenme sıcaklık yükseldikçe güçlenir. Sıcaklığın bu etkisinden yararlanılmaktadır: daha önce iyi ‘sıralanmış’ bir malzeme üzerindeki alan kaldırılırsa, manyetik enerji azalmasına sıcaklığın düşmesi eşlik eder. Bu ‘çekirdek mıknatıslığını giderme olayı’ mutlak sıfıra yaklaşma imkanı verir.

Tamamen kuvantum kaynaklı üçüncü bir etki, bir dış alan olmasa bile bir manyetik alanın oluşturulabileceğini ortaya çıkardı. İyonlarla (manyetik) serbest elektronlar bir arada bulunursa, bu ortamda elektronlar komşu iyonlar arasında önemli bir eşleme oluşturur; bu eşlemenin enerjisi momentlerin nispi yönelimine bağlıdır. Eşlemenin işaretine göre, tam bir sıralanma için (ferromanyetiklik) veya almaşık bir sıralanma için (antiferromanyetiklik) en düşük enerji elde edilir. İki tür iyonun varlığından kaynaklanan bir ara durum ferritlerde görülür. Sıcaklık arttığında ferromanyetik bir cisimde mıknatıslanma azalır, hatta kritik bir sıcaklıkta sıfırlanır. Bu durumda düzenli bir fazın düzensiz bir faza kesiksiz geçişi söz konusudur. İşte bu yüzden kızıl dereceye kadar ısıtılan bir mıknatıs, çekim özelliklerini kaybeder; tam tersine okyanus diplerinden çıkan lavlar soğuduğu sırada geçmişin manyetik alanlarını belleğinde saklayarak mıknatıslanır. En eski izler 200 milyon yıl öncesine iner. Niçin her tür alandan yalıtılan bir demir parçası az mıknatıslanır? X ışınlarıyla yapılan bir inceleme, kendiliğinden mıknatıslanmanın çok küçük alanlarda, ama farklı yönelimler içinde oluştuğunu gösterir; söz konusu alanların ortalaması sıfır değerini verir. Alanların yakınında momentlerin sıralanmamasından kaynaklanan enerji fazlalığı mıknatıs içinde alan çizgilerinin hapsolması sonucunda dengelenir. Bir demir parçasına alan uygulandığında, alana paralel mıknatıslanma önce tersinir, sonra tersinmez biçimde büyür; bu olay çeperlerin kristal kusurlarını aşmasından veya başka alanların yönelim dengesini bozmasından ileri gelir. Kuvvetli bir alanda hemen hemen genelleşen sıralanma, mıknatıslanmanın doygunluğa girmesine yol açar. B alanı değiştirildiğinde M mıknatıslanması bunu ancak belirli bir gecikmeyle izler ve bu bakımdan B’nin belirli bir değeri için M aynı değerleri almaz. Mıknatıslanmanın alana göre değişimini inceleyen bir diyagramda mıknatıslanma histerezis çevrimini oluşturur; bu eğrinin alanının ölçümü ısıl kayıpların değerini verir.