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ferromagnetische Stoffe

Das Wort ferromagnetisch ist aus den Wörtern "ferrum" (lat.) für "Eisen" und; "magnetis" (griech.) für "Stein aus Magnesien" zusammengesetzt.

Die Elemente Eisen, Nickel und Kobalt sowie Legierungen aus diesen Stoffen sind ferromagnetische Stoffe.

Ferromagnetische Stoffe lassen sich magnetisieren und werden im Kontakt mit Magneten selber zum Magneten.

• Aufbau

  Ferromagnetische Stoffe bestehen aus vielen kleinen Elementarmagneten, den Weißsche Bezirke (Bereiche spontaner Magnetisierung - Größen von 0,01 mm bis 1 mm). Die Elementarmagnete sind im ummagnetisierten Zustand ungeordnet.

• Magnetisierbarkeit

  Durch das Anlegen eines äußeren Magnetfeldes ordnen sich die Elementarmagnete in die gleiche Richtung aus. Der ferromagnetische Stoff wird selber zum Magneten. Durch starke Erschütterung oder durch hohe Temperaturen geben die Weißschen Bezirke ihre Ordnung auf, die Stoffe sind wieder entmagnetisiert.
  Diese Temperatur wird als Curie-Temperatur TC bezeichnet. Oberhalb einer bestimmten, stoffabhängigen Temperatur, der Curie-Temperatur verlieren ferromagnetische Stoffe ihre spezifischen Eigenschaften.	Hier einige Beispiele für die Curie-Temperaturen: Stoff TC / Kelvin Eisen (Fe) 1033 Nickel (Ni) 627 Kobalt (Co) 1395
  Es gibt weitere Stoffe, die bei sehr tiefen Temperaturen ferromagnetische Eigenschaften aufweisen. Diese Stoffe gehören zu den Lathanoiden (Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) im PSE unter den Metallen der Ordnungszahlen 58 bis 71 zu finden. Einige dieser Stoffe können ferromagnetische Eigenschaften aufweisen.

Ferromagnetische Stoffe können Magnetfelder "bündeln" und damit verstärken. Diese Eigenschaft wir sich z.B. in den Eisenkernen einer Spule bzw. eines Transformators zu Nutze gemacht.

Die Verstärkung des Magnetfeldes B in einem Stoff gegenüber dem Vakuum B₀ wird mit der Permeabilitätszahl µ_r beschrieben.

Diamagnetische Stoffe sind z.B. Wasser, Kupfer, Schwefel, Gold, Wismut.

Diese Stoffe haben die Eigenschaft ein Magnetfeld leicht zu schwächen. Das bedeutet, dass die Dichte der magnetischen Feldlinien abnimmt.

Tabelle µ_r

Wie der Tabelle zu entnehmen ist, liegen alle Permeabilitätszahlen "nahe" bei 1, d.h. dass nur eine geringe Schwächung des Magnetfeldes erfolgt.

Paramagnetische Stoffe sind z.B. Luft, Aluminium und Platin.

Diese Stoffe haben die Eigenschaft ein Magnetfeld leicht zu verstärken.. Das bedeutet, dass die Dichte der magnetischen Feldlinien zunimmt.

Tabelle µ_r

Wie der Tabelle zu entnehmen ist, liegen alle Permeabilitätszahlen "nahe" bei 1, d.h. dass nur eine geringe Verstärkung des Magnetfeldes erfolgt.