Magnetismo

 Ferromagnetismo

Ferromagnetismo é o nome do fenômeno dado à capacidade que certos

materiais formam ímãs permanentes, ou são atraídos por ímãs. Consiste na atração

destes materiais por imãs e até mesmo na persistência da magnetização quando o

campo magnético se ausenta, criando assim imãs permanentes. Quando um

material Ferromagnético, como por exemplo o Ferro, sofre a aplicação de um campo

magnético, terá os seus dipolos atômicos alinhados com o do campo (foi

magnetizado) e ficará assim por tempo indeterminado, criando assim um imã. Para

desmagnetizá-lo, basta aplicar um campo magnético na direção oposta ou elevar a

temperatura da peça até um nível ideal, fazendo com que a organização dos

elétrons se torne aleatória.

Os principais materiais ferromagnéticos existentes são o Ferro, o Níquel, o

Cobalto e as ligas formadas por estes elementos. Vale ressaltar um fato curioso!

Existem ligas formadas quase que exclusivamente por materiais ferromagnéticos

que não apresentam características magnéticas ao passo que existem ligas de metal

compostas por materiais não ferromagnéticos mas que apresentam propriedades

ferromagnéticas - essas ligas recebem o nome de Ligas de Heusler.

Um exemplo fácil de Ferromagnetismo que podemos encontrar no nosso dia a

dia são os imãs de geladeira, frequentemente usados para fixar pequenos lembretes

ou recados.

Existem diferentes tipos de magnetismo na natureza e o ferromagnetismo é

apenas um deles. Estes magnetismos são classificados de acordo com a

intensidade e a diferença de seus efeitos. Essas classificações são:

Paramagnetismo, Diamagnetismo e Ferromagnetismo.

Historicamente, o termo ferromagneto foi usado para qualquer material que

exibisse magnetização espontânea, um momento magnético na ausência de um

campo magnético externo. Esta definição geral é ainda de uso comum. Mais

recentemente, no entanto, diferentes classes de magnetização espontânea foram

identificadas. Em particular, um material é ferromagnético somente se todos os seus

íons magnéticos adicionarem uma contribuição positiva para a magnetização líquida.

Se alguns dos íons magnéticos subtrair a magnetização líquida (se forem

parcialmente anti-alinhados), então o material é ferrimagnetico. Se os momentos dos

íons alinhados e anti-alinhados forem iguais, de modo a ter magnetização líquida

zero, apesar do ordenamento magnético, então o material é um antiferromagneto.

Estes efeitos de alinhamento só ocorrem em temperaturas abaixo de uma

determinada temperatura crítica, denominada temperatura Curie (para

ferromagnetos e ferrimagnetos) ou a temperatura Néel (para antiferromagneto).

 Curvas de Histerese

A histerese é a tendência de um material ou sistema de conservar suas

propriedades na ausência de um estímulo que as gerou. Podem-se encontrar

diferentes manifestações desse fenômeno.

Quando o campo magnético aplicado em um material ferromagnético for

aumentado até a saturação e em seguida for diminuído, a densidade de fluxo B não

diminui tão rapidamente quanto o campo H. Dessa forma quando H chega a zero,

ainda existe uma densidade de fluxo remanescente, Br. Para que B chegue a zero, é

necessário aplicar um campo negativo, chamado de força coercitiva. Se H continuar

aumentando no sentido negativo, o material é magnetizado com polaridade oposta.

Desse modo, a magnetização inicialmente será fácil, até quando se aproxima da

saturação, passando a ser difícil. A redução do campo novamente a zero deixa uma

densidade de fluxo remanescente, -Br, e, para reduzir B a zero, deve-se aplicar uma

força coercitiva no sentido positivo. Aumentando-se mais ainda o campo, o material

fica novamente saturado, com a polaridade inicial. Esse fenômeno que causa o

atraso entre densidade de fluxo e campo magnético é chamado de histerese

magnética, enquanto que o ciclo traçado pela curva de magnetização é chamado de

ciclo de histerese.

Uma família de curvas de histerese medida com uma

densidade de fluxo modulada sinusoidalmente com frequência

de 50 Hz e campo magnético variável de 0,3 T a 1,7 T.

B = Densidade de fluxo magnético

H =